英语原文共 12 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
图7均匀载荷，缆索张力和弯矩的跨度分析
100.00%
10.00%
相对误差[％]
1.00%
0.10%
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
跨度[米]
电缆张力弯矩
弯曲的时刻
图8点荷载，缆索张力和弯矩的跨度分析
100.00%
相对误差[％]
10.00% 电缆张力
弯曲的时刻
1.00%
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
中跨距[m]
在这种情况下，电缆张力的误差低于15％，而弯曲力矩低于35％。 均匀载荷之间的差异是500米以下的误差更小。 这是由于所提出的方法允许用于点荷载的直线电缆，当吊桥的跨度低于200米时，该值接近精确值。
对于大于1000米的跨度，误差趋于稳定，这是由于直线电缆近似符合真正电缆变形的“割线”方法。 在这种情况下，就中间跨度产生的力而言，数值是相同的，只是改变轴向应力方向，因此通过参数分析保持恒定的误差。
尽管误差较大，但在预设计阶段，仍然可以通过引用参数研究得出结论，即所提出的方法是适当的。
凹陷分析
在此分析中，垂度f从50到500米不等，其余变量显示在表中1 在整个参数研究中保持不变。
均匀负载
下垂分析的结果显示在图9中，当使用低比率的时，这些误差与先前在跨度分析4.1中报告的相同误差来源于缆索变形形状的变化（最初为抛物线形）。 特别是对于100米以下的垂度以及1000米的跨径尤其如此，通常情况下通常不采用普通电缆悬索桥（Leonhardt1979).
电缆下垂度在100和200米之间变化时，电缆张力为2.73和0.43％，弯曲力矩为5.63和8.16％的相对误差较小。
从下垂分析结果来看，使用当前结构的几何形状时，所得结果仍可接受用于初步设计，这表明该方法适用于一般的下垂尺寸。
点负载
再次，点载荷试验比均匀载荷显示出更高的误差，然而对于一般几何形状而言，当使用电缆张力误差低于15％时，通过该方法获得的值仍然良好，用于初步分析。 但对于如图10所示的弯曲时刻，误差可能高达45％，尽管它与图8在 lsquo;lsquo;点负载#39;#39;所示的原因一样稳定。无论如何，对于100至200米的垂度值，误差值低于20％，这是电缆悬索桥中的大多数情况。 因此，再次得出结论，对于大多数电缆悬索桥几何结构而言，所提出的方法对于预设计阶段是足够的。
电缆横截面分析
对于这种分析，电缆的横截面从0.1变化到0.4 ，其余变量显示在表中1 在整个参数研究中保持不变。
图9均匀载荷，缆索张力和弯矩的凹陷分析
100.00%
10.00%
相对误差[％]
1.00%
0.10%
0 100 200 300 400 500 600
凹陷[m]
电缆张力
弯曲的时刻
图10点荷载，缆索张力和弯矩的凹陷分析
100.00%
10.00%
相对误差[％]
1.00%
电缆张力
弯曲的时刻
0 100 200 300 400 500 600
凹陷[m]
均匀负载
对于电缆张力和弯矩，0.05以上截面积的最大误差低于3.5％。 所得到的电缆张力和弯矩的误差都很低，并且显示了简化方法的有效性。
当比较电缆横截面积的增加（并且因此其刚度）时，电缆张力的误差值一直在下降。 这是由于这样的事实，即如果电缆增加其刚度，其变形较小，保持其原始变形形状，其中所提出的方法（其承认电缆变形可忽略不计）的结果几乎与实际解。 这更接近刚性电缆，其中所提出的方法给出精确的解决方案（图11).
点负载
点载荷方法获得的误差要比通过均匀载荷获得的误差更高，如图12所示。 尽管如此，这些结果对于缆索张力和弯曲力矩仍然是一致的。 在这种情况下，电缆张力误差低于14％，而弯曲力矩低于41％。 也就像“量程分析”和“凹陷分析”错误趋于稳定的原因与之前解释的相同。
均匀载荷之间的差异是500米以下的误差较小。 这是由于所提出的方法容许直线电缆的问题
当悬索桥的跨度低于200m时，该值接近准确值。
对于大于1000米的跨度，误差趋于稳定，这是由于直线电缆近似符合真正电缆变形的“割线”方法。 在这种情况下，就中间跨度产生的力而言，数值是相同的，只是改变轴向应力方向，因此通过参数分析保持恒定的误差。
梁惯性分析
对于这种分析，甲板桁材的惯性不同
0.01到28，以及表格中显示的其余变量1 在整个参数研究中保持不变。
均匀负载
梁中的均匀载荷呈现出稳定的误差值，这是由于梁在总体结构刚度中的刚度较小所致。 这导致了这样的结论，即梁的刚度在简化方法的参数研究中并不是非常重要，因为它具有非常低的值（图13).
点负载
由点荷载引起的误差值更高，但由于桁架的惯性（弯曲刚度）一般在10以上，因此可以说
图11均匀载荷，电缆张力和弯矩的电缆横截面分析
100.00%
10.00%
相对误差[％]
1.00%
0.10%
0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
电缆面积[平方米]
电缆张力
弯曲的时刻
图12点荷载，电缆张力和弯矩的电缆横截面分析
100.00%
10.00% 电缆张力
相对误差[％]
弯曲的时刻
1.00%
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
电缆面积[平方米]
图13均匀载荷，缆索张力和弯矩的梁分析
100.00%
相对误差[％]
10.00%
1.00%
0.10%
电缆张力
弯曲的时刻
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00
梁式惯性[m]
弯曲力矩的电缆张力误差低于10％和40％。 在这种情况下，所提出的方法提供了一个很好的电缆张力近似，但即使在预设计阶段也可以粗略估计弯矩。（图14).
应用于真实模型（Tagus Bridge 25 de Abril）
然后将简化的方法应用于真实结构，即塔霍桥/ 25 de Abril（又称Salazar桥），该桥于1966年向公众开放，由联合钢铁公司（Steinman1960）建造。 这座大桥的目的是为了拥有铁路交通，但允许这种交通工具的方式只是在1992年晚些时候才开始实施。当这种改建作出时，大桥也被扩大了，从那以后，这座大桥同时允许汽车交通和铁路交通（Branco1994; LUSOPONTE 2000） （图15).
材料和结构元素
为了继续分析这种结构，需要了解材料和结构元件的所有特性。有必要查阅斯坦曼提供的原始设计报告（1960），这是在IST图书馆呈现。 这些材料被认为是钢材料，并且具有195GPa的Young模块和0.3的泊松系数。 从最初的报告中，也可以从表格2知道该表的结构的一般几何结构.
从结构设计项目可以看出，每个吊架的纵向间距为11米。 每个这些衣架的轴向直径都被认为是64毫米。 大梁是一个方形桁架，来自“沃伦桁架与垂直”家族。 构成桁材的部分的几何形状如下（图16).
梁的宽度也被获得，并被认为是21米长。 最后，直径
图14点荷载，索张力和弯矩的梁分析
100.00%
10.00%
相对误差[％]
1.00%
电缆张力
弯曲的时刻
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00
梁式惯性[m]
图15塔古斯桥25日阿布利尔，从河的南侧查看
表2结构的一般几何形状
凹陷（米） 中跨（m） 边跨（m）
103 1035 460
电缆0.586米。 在这项工作中考虑的桥的几何特征如下（表3).
施加活荷载
所考虑的活荷载再次出现在由RSA提供的原始设计报告中（1983），其中考虑两种类型的活载（表格4).
结构的计算机建模
该结构的完全3D计算机模型是在软件（SAP2000）。 它也被做成几何非线性分析，但它被认为是一种材料线性分析。 这最后一个近似值是现实的，因为在设计阶段，结构中出现的应力都不超过当时的屈服应力。 根据观察“原位”和报告的内容(斯坦曼）。1960年，双塔支撑梁。
有两种类型的有限元件被使用：第一种是电缆的增强型电缆元件; 第二个是桥梁和吊架的框架元件。 在桁架中使用的框架元件的横截面
图16甲板桁架的部分。a 主梁的对角线和垂直支柱，b 水平的上部和下部支柱/关节大梁横截面
表3结构的几何形状
中跨（m） 边跨（m） 电缆下垂（m） 梁跨距（米）1035 469 103 21
表5将所提出的方法与计算机分析进行比较时得到的相对误差
H建议方法（kN） HSAP2000（kN） 相对误差（％）
107,980.67 105,408.65 2.44
衣架
电缆直径
数量
梁惯性
直径（m）
(m)
电缆
(m4)
M建议方法（kNm） MSAP2000（kNm） 相对误差（％）
0.064 0.586 2 34,117 125,853.41 131,402.3 4.22
表4在拟议的模型中应用的载荷
结论
均匀载荷（kN / m） 点负荷（kN）
84 1050
梁在图16中呈现。它限制了所有有限元素的最大尺寸1.0米。
需要指出的是，与所提出的方法相比，该模型提供了额外的灵活性，即塔的垂直和水平变形。 这些即使很小也有助于降低电缆中的轴向张力水平。
这些荷载被认为是在跨度上施加的，并且它在中跨和电缆水平拉应力下获得了所产生的弯矩（使用工具在梁中的SAP2000lsquo;截面切割rsquo;）（图17）。
获得价值
接下来，所提出的方法和有限元模型的缆索张力和弯矩的输出在表格5中给出，其中可以观察到4.3％以下的一般误差，这导致即使在具有几何非线性分析和塔灵活性的3D模型上，所提出的方法对于预设计阶段也具有非凡的结果。 需要注意的一点很小，即所提出的方法并不能保证所产生力的上限或下限。
通过对所提出的方法进行分析，可以得到几个结论，使用参数测试的结果和观察以及实际案例研究。
- 所提出的均匀活载的方法为初步设计阶段提供了极好的结果
就压力预测而言，误差低于10％。 主要的误差属于跨度不适用于电缆悬索桥，这是由于高变形引起的初始电缆形状的交换。 因此，总结出这种方法对于一般几何形状是精确的。
- 所提出的点加载方法虽然平均出现错误，但却提供了一种很好的技术
的20％，几乎是统一负荷的两倍。无论如何，对于预设计阶段来说，估算一般的电缆形状和梁的横截面仍然是一个很好的方法。 这在电缆悬索桥中也不是问题，因为由点荷载引起的应力通常是由均匀荷载引起的应力的
全文共4595字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[16591]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
