自錨式懸索橋平行鋼絲主纜扭轉模型試驗研究.pdf

1、空間自錨式懸索橋空纜狀態(tài)的主纜在自重作用下處于豎直平面內，成橋狀態(tài)主纜受到只有橫向傾角吊索的張拉力作用而成為空間主纜。在主纜線形由平面到空間的轉化過程中，主纜受鞍座、索夾等的約束和吊桿力的作用，兩鞍座間主纜將產生一定的扭轉。本文在國家自然科學基金項目“空間主纜懸索橋自適應的構形與效應協調控制的理論與方法”的資助下，以杭州江東大橋主橋為工程背景，采用ANSYS有限元模型和實體空間主纜模型試驗相結合的方法，對平行鋼絲主纜由平面狀態(tài)向空間狀態(tài)

2、轉換過程的主纜截面扭轉特性進行了研究。主要工作成果如下:
　　(1)試驗方案的確定。在綜合考慮經濟性、模型材料、制作工藝以及實驗室條件等的基礎上，利用幾何相似比原理，確定試驗模型的幾何縮尺比為1∶15，并對試驗模型中的關鍵構件進行了設計制作，制定了試驗的設計工況和加載方案。
　　(2)試驗處理方法的研究。通過量測加載前后關鍵點位上三測點蒼蠅拍子的空間坐標，利用幾何位置與扭轉角的關系，計算平行鋼絲主纜在任意空間角度下的線形和截

3、面扭轉角。
　　(3)主纜截面扭轉角的理論研究。分析了吊桿傾斜角的大小和主纜抗扭轉剛度值的選取這兩個方面對平行鋼絲主纜扭轉角的影響，并對主纜集束體抗扭剛度的取值范圍和影響因素進行了分析，通過建立平行鋼絲主纜扭轉計算的ANSYS有限元模型，對主纜截面扭轉角的變化規(guī)律進行了研究。
　　(4)主纜截面扭轉角的實測數據分析。通過量測主纜關鍵點位在各工況下的主纜截面扭轉角，分析在索夾的安裝情況和主纜抗扭剛度保持不變的情況下，吊桿力的大