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系統識別號 U0026-1708201717495000
論文名稱(中文) 斜張橋結構設計分析程式之建立
論文名稱(英文) Development of Structural Design Analysis Program for cable-stayed Bridges
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 土木工程學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Civil Engineering (on the job class)
學年度 105
學期 2
出版年 106
研究生(中文) 周冠宇
研究生(英文) Kuan-Yu Chou
學號 N67011064
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 114頁
口試委員 指導教授-朱聖浩
口試委員-徐德修
口試委員-鍾興陽
中文關鍵字 MICRO-SAP  斜張橋  Gbridge  中垂效應  楊氏係數 
英文關鍵字 MICRO-SAP  cable stayed bridge  Gbridge  Sag effect  Young’s modulus 
學科別分類
中文摘要 斜張橋已是現今橋梁設計時,橋梁型式的一大選項,而有效率及準確的設計分析也跟著成為重要的課題。MICRO-SAP VersionIII具有強大的結構設計分析工程,不論在建築物、橋梁方面或其他結構方面,都有著極佳的運算能力;在橋梁方面針對各種橋梁型式,除一般性橋梁之外,更包含有各類拱橋,如下拱式拱橋、上拱式拱橋及穿孔式拱橋等。
本研究藉著MICRO-SAP VersionIII小巧的程式中,新增斜張橋的分析設計功能模式,提供工程師更多參考依據。其中考量斜索因本身自重關係,在未受荷重前即會造成下垂變形,因而影響斜索的承載勁度,此稱為中垂效應 (Sag Effect),在斜張橋這種大跨距橋梁是有必要考慮的,Ernst於1965年提出等效彈性係數的公式(公式2-1)來修正中垂效應造成的影響,由斜索所受拉力修正彈性係數E值,再以手算與MICRO-SAP VersionIII計算結果比較其差異,檢討程式運算正確性,完成斜索部分的分析設計。在完成斜索分析設計後,並將原有的橋梁運算功能,及建置橋塔設計分析部分,整合於MICRO-SAP VersionIII程式中,藉由運算其子程式Gbridge程式,建立橋梁結構分析網格,再配合運算AB、A1、A2、A3、A4、RUNME(橋梁分析程式)及RUNASD(橋梁ASD設計)等子程式,最後完成整體斜張橋設計分析。
英文摘要 This study using the MICRO-SAP Version III to perform the cable stayed bridge analysis and design to provide engineers with more reference.
For the cable stayed bridge, the slant due to its own weight will cause drooping deformation, thus affecting the bearing capacity of the cable, which is called the sag effect. In the cable stayed bridge with a large span, it is necessary to consider this slant effect. Ernst in 1965 proposed the equivalent elastic coefficient of the formula to correct the impact of the effect caused by the suspension due to the cable tension for the Young’s modulus E value. This slant effect is then counted by the MICRO-SAP Version III calculation results, and then compares the differences with the theoretical and numerical results to review the correctness of the program. After the completion of the cable analysis design, the original bridge computing function, and the construction of bridge tower design analysis part, we integrate them into the MICRO-SAP Version III program, using the bridge mesh generation procedure in Gbridge program. Then, we perform the operation of AB, A1, A2, A3, A4, RUNME (bridge analysis program) and RUNASD (bridge ASD design) and other subroutines, and finally complete the design of the whole cable stayed bridge.
Key words: MICRO-SAP, cable stayed bridge, Gbridge, Sag effect, Young’s modulus.
論文目次 摘要……………….. I
誌謝………………. VI
目錄……………….. VII
圖目錄……………. XI
第1章 緒論…………………………… 1
1.1 研究背景 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究目的 4
第2章 斜張橋結構設計說明 5
2.1 斜張橋形式介紹 5
2.1 斜索系統 5
2.1.1 斜索概述 5
2.1.2 斜索設計 7
2.2 主梁系統 10
2.2.1 主梁概述 10
2.2.2 主梁設計 18
2.3 主塔系統 24
2.3.1 主塔概述 24
2.3.2 主塔型式 25
2.4 主塔設計 26
第3章 MICRO-SAP在橋梁的運用 28
3.1 MICOR-SAP程式說明 28
3.2 橋梁影響線分析程式 28
3.2.1 影響線概述 28
3.2.2 影響線分析程式輸入說明 29
3.2.3 影響線範例 31
3.3 橋梁設計程式GBRIDGE 42
3.3.1 Gbridge程式範例 42
第4章 斜張橋結構分析程式之應用 46
4.1 斜張橋程式概述 46
4.2 ENEST 之EEQ計算輸入說明及執行範例 46
4.2.1 執行範例1 48
4.2.2 執行範例2 53
4.2.3 執行範例3 58
4.2.4 執行範例4 63
4.2.5 執行範例5 67
4.2.6 執行範例6 71
4.2.7 各範例比較 75
4.3 GBRIDGE程式斜張橋分析設計輸入說明及執行範例 77
4.3.1 斜張橋執行範例1 79
4.3.2 斜張橋執行範例2 89
第5章 結論與建議 97
5.1 結論 97
5.2 建議 98
第6章 參考文獻…………………….. 99

參考文獻 1. 蔡俊鐿編著,「斜張橋」,第一版,科技圖書股份有限公司, 1999 年。
2. 蕭僅吉及楊永斌91年3月15日斜索振動模態對列車通過斜張橋的振動影響 。
3. Y. B. Yang, S. R. Kuo, 1994, Theory and Analysis of Nonlinear Framed Structures, Prentice Hall, Singapore.
4. J. H. Ernst, 1965, “Der E-Modul von Seilen unter Berucksichtigung des Durchhanges,” Der Bauingenieur, Vol. 40, No. 2, 1965, pp. 52–55.
5. 許清雯92年7月斜張橋設計與分析。
6. 胡永康93年1月斜張橋設計與施工階段索力分析。
7. 朱聖浩及徐德修97年12月微電腦結構分析及設計程式MICRO-SAP VersionIII程式說明及使用手冊。
8. 現代營建410,林楚儒技師斜張橋的斜索調整之力學原理。
9. Liuchuang Weia, Heming Chenga, Jianyun Lia, 2012, Modal Analysis of a Cable-stayed Bridge, Procedia Engineering, Vol.31, pp.481-486.
10. Verners Straupea , Ainars Paeglitisb, 2013, Analysis of Geometrical and Mechanical Properties of Cable-Stayed Bridge, Procedia Engineering Vol.57, pp.1086-1093.
11. 科學人雜誌網站,100年10 月 22 日,取自 ttp://s.y.om/ssyrn/ssyrnsow.sp?FDoNo=1465&CL=89)。
12. 交通技術標準規範公路類公路工程部公路橋梁設計規範/交通部編,98年12月。
13. 交通技術標準規範公路類公路工程部公路橋梁耐震設計規範/交通部編,98年6月。 

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