考虑舒适度涌溪人行玻璃悬索桥设计研究

摘要

简易人行悬索桥以其外形美观、构造简单、受力明确、造价低的特点获得青睐。它对地质地形的适应能力特别强，高强钢丝绳抗拉强度大的特点被充分利用，不在需要修建高的索塔，就可以架设大跨度的桥梁。人行悬索桥有着很好的应用前景，因此在山区及旅游景点常常采用这种桥型。
　　本论文首先介绍了人行悬索桥现有研究的成果，然后阐述悬索桥的通用的基本计算理论，有限元法，舒适度评价方法以及优化设计理论的基本知识，随后使用ANSYS中APDL的参数化设计语言对本次工程涌溪人行玻璃索桥开始有限元建模，基于模型对悬索桥进行静动力分析。
　　本论文以涌溪人行玻璃悬索桥作为工程背景，在规范内改变一些影响人行悬索桥受力特性的重要参数，比如：主缆的矢跨比，吊杆间距，跨度比，宽跨比，玻璃的尺寸等参数，比较和分析静力和动力计算结果，来全面研究人行玻璃悬索桥的受力特性，研究总结这种人行索桥的一些力学特性，以便用于指导工程实践。
　　分析钢筋混凝土、玻璃、钢板材料的优缺点。基于瑞士和英国规范分析涌溪索桥舒适度是否合格。
　　利用ANSYS软件非线性有限元分析功能和优化设计功能，采用合理的优化手段对本次工程进行优化，以悬索桥主梁变形最小为目标函数。首先利用零阶方法，然后基于零阶方法后采用一阶方法，从而得到更精确的结果。
　　利用有限元软件计算分析，将优化后的结果进行对比分析，包括静力分析、动力分析，舒适度分析，从而使悬索桥达到一个稳定舒适的状态。

目录

声明

1 绪论

1.1 论文选题背景

1.2 人行悬索桥概况

1.3 人行悬索桥的类型

1.4 国内外人行悬索桥舒适度的研究概况

1.5 研究课题的意义

1.6 本文主要研究内容

2 悬索桥基本理论基础

2.1 悬索桥三种计算理论

2.2 有限元法

2.3 人行悬索桥舒适度理论

2.4 结构优化设计理论基础

2.3 本章小结

3 建立人行悬索桥有限元模型

3.1 涌溪人行玻璃悬索桥工程背景

3.2 涌溪人行玻璃悬索桥模型建立

3.3 本章小结

4 人行玻璃悬索桥力学特性参数分析

4.1 改变结构参数对人行悬索桥静力特性的影响

4.2 结构参数变化对人行悬索桥动力特性的影响

4.3 本章小结

5 涌溪人行玻璃悬索桥舒适度分析

5.1 不同材料对行人的影响

5.2 基于国外规范的涌溪索桥舒适度评价

5.3 本章小结

6 人行玻璃悬索桥优化设计

6.1 基于ANSYS人行玻璃悬索桥优化设计

6.2 传统设计方案和优化设计方案对比

6.3 本章小结

7 结论与展望

7.1 结论

7.2 本文的不足之处及展望

参考文献

攻读学位期间的学术论文和研究成果

致谢