架空单线索道的计算理论分析

主要以架空单索为基本模型,利用悬索结构的初始平衡构型分析了索计算理论中的“悬链线理论”与“抛物线理论”之间的区别,通过两种理论的比较确定了架空单索结构计算时应选用的一种合理方法。     

预应力索结构中的悬链线索单元法

总结了目前在索系结构分析中应用的索单元有限元模型的种类及其优缺点,指出了悬链线单元在精确分析索自重影响方面的优越性。在预应力索结构中迭代求原长时,采有Ridders改进弦割法的迭代计算技术,计算收敛快速且稳定。不同的算例表明,悬链线单元模型无论对小垂度还是大垂度索结构的静力和动力分析都具有很高精度,而且计算工作量大大减少。     

考虑弯曲刚度预应力索梁结构力学分析

分析了索梁结构中不同种类索单元模式应用中的优缺点,在两节点悬链线索单元的基本假定和分析的基础上,考虑压弯变形的影响,提出改进的悬链线索单元—三节点弯曲索单元,并应用迭代法对其进行求解。通过算例分析表明,改进的三节点弯曲索单元考虑了弯曲变形的影响,对跨度、自重较大的悬索体系在承受反向荷载（风吸力等）时,准确的分析其空间受力性能具有一定的应用价值。     

自重荷载作用下平面柔性索的分析方法简述

阐述了平面柔性索分析目的和分析方法,其中分析方法包括弹性悬链线理论、无弹性悬链线理论、抛物线理论、能量变分法,通过比较,弹性悬链线理论的假定最少且符合实际情况,是柔索的精确解析解,因此建议在解决斜拉桥的拉索索力调整和悬索桥的线形调整等索工程问题时,首先考虑使用弹性悬链线理论。     

预应力索结构中的索单元数值模型

本总结了目前在索系结构分析中的索单元有限元种类及其优缺点,指出了悬链线单元在精确分析索自重影响时的优越性。在预应力索结构中迭代求原长时,采用Ｒｉｄｄｅｒｓ改进弦割法的迭代计算技术,收敛快速且稳定,不同的算例表明,悬链线单元模型无认在小垂度大垂度索结构的静力动力动力分析中都具有很高精度,而且计算工作量大大减少。     

预应力索原长直接求解方法

索结构在大跨结构中得到了快速的发展.高精度的索单元对索结构分析的精度和效率起着至关重要的作用.悬链线元无疑是目前最精确的索单元.但由于其在形成刚度时需要索的无应力长度,目前文献中的方法都为迭代求解,影响了计算速度.本文提出了一种索原长的直接求解方法,避免了迭代求解.算例表明本方法速度快、精度高,具有很高的实用性.     

大垂度悬索结构的几何非线性分析

文章利用弹性悬链线的解析解推导出悬链线单元平面外刚度系数,从而得到适用于索结构有限元分析的单元刚度矩阵,并用牛顿一拉裴逊(N-R)法求解大垂度悬索结构的几何非线性问题。     

钢丝绳抛物线理论与悬链线理论的计算误差分析

钢丝绳的计算理论主要有悬链线和抛物线两种理论,一般认为悬链线理论更代表钢丝绳的真实模型,而抛物线理论是一种近似模型。通过对钢丝绳两种理论的各个参数对比计算得出不同条件下的误差,并指出抛物线模型代替悬链线模型的条件,为计算带来了方便。     

ANSYS索结构找形及悬链线的模拟

索结构的形态确定是一个非线性大位移问题。由于索结构的形状确定和预应力分布是一对相互影响的参数,因此,其工作阶段的几何状态一般是难以事先确定的,必须通过找形来确定。本文总结出了利用ANSYS对索结构进行找形的步骤,并通过计算实例,验证了ANSYS程序找形计算的准确性。对于比较长的单索,例如斜拉桥、悬索桥、索道等,具有很强的几何非线性,其垂度的影响是不可忽略的。然而,ANSYS软件单元库不包括曲线索单元, 利用二节点直杆单元来模拟索单元仅在索长度不太大的情况下满足要求。基于此,本文提出了采用多段link10单元来模拟悬链线索单元。最后通过算例模拟悬链线索单元,验证由多段link10单元模拟悬链线索单元计算方法的可行性和准确性。     

张拉结构中连续索滑移问题的研究

考虑到张拉结构施工控制中索内力的变化,即索由只随自重到承受外荷载,由预应力为零到随很大的预应力,由悬索自垂到拉索绷紧,比较按离散索和连续索计算对张拉结构施工张拉的影响,以及探求一种广泛适用的连续索的计算模式和程序算法就显得非常必要。本基于悬链线单元对此问题进行了系统分析和深入研究,提出了一种新的考虑索段滑移的悬链线索单元程序算法,并编制了相应的面向对象的有限元程序。对算验的表明本方法是正确的。     

四种不同形式的弹性悬索静力解答

首先回顾了悬索静力分析的研究历史,收集整理了国际上常用的不同坐标系下的两种解答及国内近年来推导的不同坐标系下的两种解答,通过同种坐标下国内、外解答的一致性和不同坐标系下国际上流行的两种解答一致性的证明,表明该四种解答是一致的,建议使用竖坐标轴正方向向上的解答,用国际上的相应解答建立悬索分析的有限元方法,用本文作者推导的解答进行索的设计与计算。     

悬链线解答在悬索垂度调整中的应用

基于所建立的无弹性悬链线解答,推导了悬索的索原长计算式及索原长与跨中标高之间的微分关系式。算例表明,索原长计算式是精确的,索原长与跨中标高之间的微分关系式比常用的悬索桥抛物线调缆公式精度更高;常用的悬索桥调缆公式对中跨有很高的精度,但应用于边跨时误差很大。建议在中跨仍采用常用调缆公式,在边跨适当放大常用公式得到的调整量,也可采用文中的调缆公式或计算调缆前后的索原长得到调整量。     

不等高支承柔索索长计算

分别以悬链线和抛物线索曲线方程为基准 ,推导了两种索的有应力长和无应力长的一般计算公式 ,并对公式间的关系进行了简要的比较说明     

浅谈通过Excel悬链线理论确定斜拉索无应力索长

本文简单介绍了通过Excel悬链线理论,快速简单地计算斜拉索的无应力长度的方法。以珠海某双塔单索面斜拉桥为例,将本方法的计算、抛物线理论和ANSYS软件计算出的斜拉索的无应力长度进行对比,此方法计算出的无应力索长完全可以满足精度要求。为以后斜拉索的无应力长度提供新的计算方法。     

斜拉索分析统一理论及其应用

通过对现有各种斜拉索分析理论进行分析,基于悬链线索单元理论,将斜拉桥单索问题分成两类,提出了斜拉索分析的统一理论。该理论可以精确、统一地求解斜拉桥计算中几乎所有的单索静力问题,可方便地将悬链线索单元引入斜拉桥施工阶段和使用阶段的分析中。根据悬链线索单元理论和等效弹模法,对比分析了不同长度、不同应力水平的斜拉索的各种特性。计算结果表明:水平长度超过400 m的斜拉索的非线性将急剧增大,采用等效模量法模拟斜拉索将引起较大的误差;有些误差即使增加计算的荷载步个数也无法减小。超大跨度斜拉桥施工阶段分析中建议采用高精度的悬链线索单元模拟斜拉索。