大跨度桥梁理论.ppt

B,ridge,大跨度桥梁的,计算理论,同济大学 肖汝诚,,2,课程的目的、内容及学习方法,高等桥梁理论第四篇主要论述的是大跨度桥梁的静力分析理论 大跨度桥梁的形式以斜拉桥、悬索桥和拱桥为主，结构的静力响应表现为非线性 同学们在学习理论的同时，要紧密联系实际工程，做到学有所用 主要内容包括以下四个方面：,,3,,讲座内容,大跨度桥梁的计算理论,桥梁结构几何非线性计算理论,大跨度桥梁的稳定问题,斜拉桥的计算理论,悬索桥结构计算理论,,4,,,,,,,第一讲： 大跨度桥梁现状与展望,高等桥梁结构理论,研 究 生 课 程,为什么要学习 大跨度桥梁的计算理论,,5,,,,,,,二.,三.,四.,五.,一.,内容简介,六.,大跨度桥梁现状与展望,大跨度桥梁发展与现状,FRP材料在大跨度桥梁结构中的应用,大跨度桥梁的关键构造及减振措施,桥梁美学考虑,新世纪即将新建的大桥工程,未来的桥梁,,,,,,,,6,一,大跨度桥梁现状,大跨度斜拉桥发展与现状,大跨度悬索桥发展与现状,大跨度拱桥发展与现状,大跨度协作体系发展与现状,,,,,,,7,桥梁结构几何非线性计算理论,十一,1. 概 述,,,2. 桥梁结构几何非线性分析的有限元方法,2.1 变形体的运动描述,2.2 总体拉格朗日列式法,2.3 更新的拉格朗日列式法,2.4 T.L列式与U.L列式的异同及适用范围,,8,桥梁结构几何非线性计算理论,十一,3. 桥梁结构分析常用单元的切线刚度矩阵,,,3.1 平面桁架单元的切线刚度矩阵,3.2 平面梁单元的切线刚度矩阵,4. 非线性方程组的求解,4.1 求解方法概述,4.2 Newton-Raphson法,4.3 收敛准则,3.2 算 例,,9,桥梁结构几何非线性计算理论,十一,,,,6. 算 例,7. 小 结,5. 桥梁结构几何非线性分析若干问题的讨论,5.1 稳定函数与几何刚度矩阵,5.2 弯矩对轴向刚度的影响,5.3 活载几何非线性分析,5.4 桥梁结构几何非线性调值计算,,10,大跨度桥梁的稳定问题,十二,1. 概 述,,,1.1 稳定理论的发展,1.2 两类稳定问题,2. 第一类弹性及弹塑性稳定分析,2.1 第一类稳定问题的线弹性有限元分析,1.3 稳定问题求解方法的评述,,11,大跨度桥梁的稳定问题,十二,,,3. 拱桥稳定分析和非保向力效应,3.1 圆弧拱平面屈曲微分方程,3.2 等截面圆弧拱在均布径向荷载作用下的屈曲临界荷载,4. 材料非线性问题,4.1 概 述,3.3 拱桥的面外稳定,3.4 拱桥稳定与非保向力效应,,12,大跨度桥梁的稳定问题,十二,,,4.3 弹塑性本构矩阵的增量表达式,4.4 弹塑性问题的有限元法,5. 第二类稳定和极限承载力全过程分析,5.1 非线性方程的求解问题,5.2 单元模式与破坏形态的选取,4.2 弹塑性本构关系与屈服准则,6. 小 结,,13,斜拉桥的计算理论,十三,1. 概 述,,,,2. 斜拉桥恒载受力状态的优化,2.1 索力优化的基本概念,2.2 斜拉桥索力优化方法评述,2.3 索力优化的影响矩阵法,3.1 前进分析,3. 斜拉桥的有限位移理论分析,,14,斜拉桥的计算理论,十三,,3.3 初始张拉力与施工预拱度的计算,3.4 斜拉桥实时跟踪控制简介,4. 斜拉桥的稳定计算,4.1 加劲梁的面内稳定实用计算,4.2 主塔的实用稳定计算,3.2 倒退分析,3.5 斜拉桥的空间分析,,15,斜拉桥的计算理论,十三,,,4.4 静风作用下的横向稳定分析,5. 考虑二阶效应的近似计算,5.1 活载的线性二阶理论近似计算法,5.2 偏心增大系数修正法,4.3 斜拉桥稳定计算的有限元方法,6. 小 结,,16,悬索桥结构计算理论,十四,1. 概 述,,,2. 悬索桥的近似分析,2.1 悬索桥受力特征,2.2 成桥状态的近似计算法,2.3 加劲梁在竖向荷载作如下的近似分析,2.4 水平静风荷载作用下的实用计算,,17,十四,,3. 主塔的计算,3.1 受力特点,3.2 主塔在纵向荷载作用下的计算,3.3 主塔在横桥向荷载作用下的计算,3.4 主塔在横桥向荷载作用下的组合,3.5 主塔的稳定计算,悬索桥结构计算理论,,18,悬索桥结构计算理论,十四,,,4. 悬索桥成桥状态和施工状态的精确计算,4.1 成桥状态的计算,4.3 悬索桥施工状态的计算,5. 小 结,4.2 真实索形的迭代,。