大跨度懸索橋主纜成橋線形分析.pdf

1、懸索橋是由主纜、主塔、加勁梁、吊索等構(gòu)成的組合體系，因其主纜受拉力，材料利用效率高，已成為特大跨度橋梁的首選橋型。隨著跨度的增大，加勁梁的剛度在全橋剛度中所占比例很小，橋梁的剛度主要來自于具有相當大恒載初張力的承重纜索，在受力本質(zhì)上大跨度懸索橋應(yīng)是一種柔索結(jié)構(gòu)體系，分析必須計入構(gòu)件初應(yīng)力及結(jié)構(gòu)變位的影響，即必須采用幾何非線性分析。 主纜是結(jié)構(gòu)體系中的主要承重構(gòu)件，懸索橋主纜的成橋線形是進行結(jié)構(gòu)設(shè)計、計算和指導施工的關(guān)鍵控制因素，

2、建立符合實際情況的主纜成橋線形計算方法十分必要。本文采用迭代算法對懸索橋的主纜成橋線形進行分析，具體思路是：將成橋狀態(tài)結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)(主纜的設(shè)計垂度、吊索位置、鞍座中心位置、橋面設(shè)計線形等)作為控制目標，假設(shè)一個施工理想初態(tài)，采用前進分析的迭代算法，反復修正施工理想初態(tài)使得計算所得成橋狀態(tài)的有關(guān)參數(shù)與控制目標相比，誤差滿足精度要求，從而得到符合設(shè)計要求的懸索橋主纜成橋線形。本文基于有限位移理論，利用通用有限元程序建立懸索橋全橋模型并進行

3、分析，計算過程中計及了大位移引起的懸索橋幾何非線性的因素，實現(xiàn)了懸索橋施工過程模擬計算的通用有限元程序方法。 通過理論分析和實例的計算表明：1)在懸索橋主纜成橋線形分析過程中，須考慮主塔鞍座的偏位以及二期恒載由主纜和加勁梁共同承擔的實際情況；2)在第一次假設(shè)施工理想初態(tài)時，以成橋狀態(tài)已知的主纜跨中垂度建立施工理想初態(tài)模型，同時在迭代計算的過程中，建立合理的修正公式，才能使收斂的速度快；3)在成橋狀態(tài)時主纜的線形既不是拋物線，也不