大跨度桥梁理论

1、大跨度桥梁的计算理论大跨度桥梁的计算理论 同济大学同济大学 肖汝诚肖汝诚 大跨度桥梁的计算理论大跨度桥梁的计算理论 同济大学同济大学 肖汝诚肖汝诚 2v高等桥梁理论第四篇主要论述的是大跨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。度桥梁的静力分析理论。v大跨度桥梁的形式以斜拉桥、悬索桥和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拱桥为主，结构的静力响应表现为非线性。性。v同学们在学习理论的同时，要紧密联系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。实际工程，做到学有所用。v主要内容包括以下四个方面：主要内容包括以下四个方面：大跨度桥梁的计算理

2、论大跨度桥梁的计算理论 同济大学同济大学 肖汝诚肖汝诚 3二.三.四.一. 桥梁结构几何非线性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大跨度桥梁的稳定问题 斜拉桥的计算理论斜拉桥的计算理论 悬索桥结构计算理论悬索桥结构计算理论 大跨度桥梁的计算理论大跨度桥梁的计算理论 同济大学同济大学 肖汝诚肖汝诚 4第一讲：第一讲：大跨度桥梁现状与展望大跨度桥梁现状与展望高等桥梁结构理论高等桥梁结构理论研究生课程为什么要学习为什么要学习大跨度桥梁的计算理论大跨度桥梁的计算理论大跨度桥梁的计算理论大跨度桥梁的计算理论 同济大学同济大学 肖汝诚肖汝诚 5二.三.四.五.一. 六.大跨度桥梁现状与

3、展望大跨度桥梁现状与展望大跨度桥梁大跨度桥梁发展与现状发展与现状 FRPFRP材料在大跨度桥梁结构中的应用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大跨度桥梁的关键构造及减振措施桥梁美学考虑桥梁美学考虑 新世纪即将新建的大桥工程新世纪即将新建的大桥工程 未来的桥梁未来的桥梁 大跨度桥梁的计算理论大跨度桥梁的计算理论 同济大学同济大学 肖汝诚肖汝诚 6大跨度斜拉桥发展与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悬索桥发展与现状 大跨度拱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大跨度协作体系发展与现状 大跨度桥梁的计算理论大跨度桥梁的计算理论 同济大学

4、同济大学 肖汝诚肖汝诚 71. 1. 概概 述述2. 2. 桥梁结构几何非线性分析的有限元方法桥梁结构几何非线性分析的有限元方法 2.1 2.1 变形体的运动描述变形体的运动描述 2.2 2.2 总体拉格朗日列式法总体拉格朗日列式法 2.3 2.3 更新的拉格朗日列式法更新的拉格朗日列式法 2.4 T.L2.4 T.L列式与列式与U.LU.L列式的异同及适用范围列式的异同及适用范围大跨度桥梁的计算理论大跨度桥梁的计算理论 同济大学同济大学 肖汝诚肖汝诚 83. 3. 桥梁结构分析常用单元的切线刚度矩阵桥梁结构分析常用单元的切线刚度矩阵 3.1 3.1 平面桁架单元的切线刚度矩阵平面桁架单元的切

5、线刚度矩阵 3.2 3.2 平面梁单元的切线刚度矩阵平面梁单元的切线刚度矩阵 4. 4. 非线性方程组的求解非线性方程组的求解 4.1 4.1 求解方法概述求解方法概述 4.2 4.2 Newton-RaphsonNewton-Raphson法法4.3 4.3 收敛准则收敛准则 3.2 3.2 算算 例例大跨度桥梁的计算理论大跨度桥梁的计算理论 同济大学同济大学 肖汝诚肖汝诚 96. 6. 算算 例例7. 7. 小小 结结5. 5. 桥梁结构几何非线性分析若干问题的讨论桥梁结构几何非线性分析若干问题的讨论 5.1 5.1 稳定函数与几何刚度矩阵稳定函数与几何刚度矩阵 5.2 5.2 弯矩对轴向

6、刚度的影响弯矩对轴向刚度的影响 5.3 5.3 活载几何非线性分析活载几何非线性分析 5.4 5.4 桥梁结构几何非线性调值计算桥梁结构几何非线性调值计算 大跨度桥梁的计算理论大跨度桥梁的计算理论 同济大学同济大学 肖汝诚肖汝诚 101. 1. 概概 述述 1.1 1.1 稳定理论的发展稳定理论的发展 1.2 1.2 两类稳定问题两类稳定问题 2. 2. 第一类弹性及弹塑性稳定分析第一类弹性及弹塑性稳定分析2.1 2.1 第一类稳定问题的线弹性有限元分析第一类稳定问题的线弹性有限元分析 1.3 1.3 稳定问题求解方法的评述稳定问题求解方法的评述 大跨度桥梁的计算理论大跨度桥梁的计算理论 同济

7、大学同济大学 肖汝诚肖汝诚 113. 3. 拱桥稳定分析和非保向力效应拱桥稳定分析和非保向力效应 3.1 3.1 圆弧拱平面屈曲微分方程圆弧拱平面屈曲微分方程 3.2 3.2 等截面圆弧拱在均布径向荷载作用等截面圆弧拱在均布径向荷载作用下的屈曲临界荷载下的屈曲临界荷载4. 4. 材料非线性问题材料非线性问题4.1 4.1 概概 述述 3.3 3.3 拱桥的面外稳定拱桥的面外稳定 3.4 3.4 拱桥稳定与非保向力效应拱桥稳定与非保向力效应大跨度桥梁的计算理论大跨度桥梁的计算理论 同济大学同济大学 肖汝诚肖汝诚 124.3 4.3 弹塑性本构矩阵的增量表达式弹塑性本构矩阵的增量表达式4.4 4.

8、4 弹塑性问题的有限元法弹塑性问题的有限元法 5. 5. 第二类稳定和极限承载力全过程分析第二类稳定和极限承载力全过程分析 5.1 5.1 非线性方程的求解问题非线性方程的求解问题 5.2 5.2 单元模式与破坏形态的选取单元模式与破坏形态的选取 4.2 4.2 弹塑性本构关系与屈服准则弹塑性本构关系与屈服准则6. 6. 小小 结结大跨度桥梁的计算理论大跨度桥梁的计算理论 同济大学同济大学 肖汝诚肖汝诚 131. 1. 概概 述述2. 2. 斜拉桥恒载受力状态的优化斜拉桥恒载受力状态的优化 2.1 2.1 索力优化的基本概念索力优化的基本概念 2.2 2.2 斜拉桥索力优化方法评述斜拉桥索力优

9、化方法评述 2.3 2.3 索力优化的影响矩阵法索力优化的影响矩阵法 3.1 3.1 前进分析前进分析 3. 3. 斜拉桥的有限位移理论分析斜拉桥的有限位移理论分析大跨度桥梁的计算理论大跨度桥梁的计算理论 同济大学同济大学 肖汝诚肖汝诚 143.3 3.3 初始张拉力与施工预拱度的计算初始张拉力与施工预拱度的计算 3.4 3.4 斜拉桥实时跟踪控制简介斜拉桥实时跟踪控制简介 4. 4. 斜拉桥的稳定计算斜拉桥的稳定计算4.1 4.1 加劲梁的面内稳定实用计算加劲梁的面内稳定实用计算 4.2 4.2 主塔的实用稳定计算主塔的实用稳定计算 3.2 3.2 倒退分析倒退分析 3.5 3.5 斜拉桥的

10、空间分析斜拉桥的空间分析 大跨度桥梁的计算理论大跨度桥梁的计算理论 同济大学同济大学 肖汝诚肖汝诚 154.4 4.4 静风作用下的横向稳定分析静风作用下的横向稳定分析 5. 5. 考虑二阶效应的近似计算考虑二阶效应的近似计算 5.1 5.1 活载的线性二阶理论近似计算法活载的线性二阶理论近似计算法 5.2 5.2 偏心增大系数修正法偏心增大系数修正法 4.3 4.3 斜拉桥稳定计算的有限元方法斜拉桥稳定计算的有限元方法 6. 6. 小小 结结大跨度桥梁的计算理论大跨度桥梁的计算理论 同济大学同济大学 肖汝诚肖汝诚 161. 1. 概概 述述2. 2. 悬索桥的近似分析悬索桥的近似分析2.1

11、2.1 悬索桥受力特征悬索桥受力特征2.2 2.2 成桥状态的近似计算法成桥状态的近似计算法2.3 2.3 加劲梁在竖向荷载作如下的近似分析加劲梁在竖向荷载作如下的近似分析2.4 2.4 水平静风荷载作用下的实用计算水平静风荷载作用下的实用计算大跨度桥梁的计算理论大跨度桥梁的计算理论 同济大学同济大学 肖汝诚肖汝诚 173. 3. 主塔的计算主塔的计算3.1 3.1 受力特点受力特点 3.2 3.2 主塔在纵向荷载作用下的计算主塔在纵向荷载作用下的计算3.3 3.3 主塔在横桥向荷载作用下的计算主塔在横桥向荷载作用下的计算 3.4 3.4 主塔在横桥向荷载作用下的组合主塔在横桥向荷载作用下的组合 3.5 3.5 主塔的稳定