基于有限位移理論的懸索橋纜索體系分析.pdf

1、懸索橋適用范圍廣、結(jié)構(gòu)形式豐富、造型美觀.近年來,隨著中國交通建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,需要修建大跨度橋梁以滿足交通規(guī)劃.懸索橋作為目前唯一跨度超過1000米的橋梁形式受到越來越多的關(guān)注.懸索橋的結(jié)構(gòu)部分可大致分為橋塔、主纜、吊桿、加勁梁、錨碇等.過去對懸索橋的受力分析多采用基于懸索力學(xué)的解析法,將主纜、加勁梁以及索塔各部分化整為零,對各部分的受力情況單獨考慮,并且分別計算各自的內(nèi)力.該文以有限位移理論為基礎(chǔ),將現(xiàn)今通用有限元分析軟件與懸索橋內(nèi)力

2、分析結(jié)合,探尋一套懸索橋有限元建模、計算的數(shù)值方法,以滿足工程建設(shè)要求.該文介紹了世界各國懸索橋的歷史及現(xiàn)狀,對懸索橋的構(gòu)造細(xì)節(jié)、結(jié)構(gòu)形式以及計算理論作了詳細(xì)的闡述.在此基礎(chǔ)上,結(jié)合廈門海滄懸索橋工程實例,采用通用有限元軟件,完成了該橋的全橋三維有限元建模,并且進(jìn)行了成橋恒、活載作用下的靜力分析.通過分析,該文得到如下結(jié)論:1.纜索支承體系的結(jié)構(gòu)分析應(yīng)當(dāng)首先確定體系的初始狀態(tài),初始狀態(tài)的兩個重要折控制參數(shù)是:初始索形和初始應(yīng)變;2.懸索

3、橋成橋恒、活載作用下的靜力分析,首先需要確定成橋狀態(tài)下主纜索的初始索形和主纜索的初始應(yīng)變,再以成橋狀態(tài)為初始狀態(tài)建立有限元模型;3.懸索橋成橋主纜的索形需要從空纜狀態(tài)出發(fā),以空纜狀態(tài)為初始狀態(tài),在主纜索上施加成橋恒載,并通過計算得到最終成橋時主纜的形狀及位置;4.成橋狀態(tài)下主纜的初始應(yīng)變是控制懸索橋的初始平衡位置、影響結(jié)構(gòu)重力剛度的重要參數(shù),在設(shè)計計算時需要通過多次、反復(fù)的試算得到一個最優(yōu)值;5.成橋模型建立后,在后續(xù)活載作用下的靜力分