獨(dú)塔自錨式懸索橋靜力特性分析.pdf

1、近年來(lái)，自錨式懸索橋以其優(yōu)美的線型、新穎的外觀以及選址靈活等特點(diǎn)而越來(lái)越受到青睞，一大批大跨度自錨式懸索橋也就應(yīng)運(yùn)而生。為了確保自錨式懸索橋施工和成橋運(yùn)營(yíng)期間的安全，使得自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)合理，本文以河南桐柏獨(dú)塔自錨式懸索橋?yàn)楣こ瘫尘?，開(kāi)展了獨(dú)塔自錨式懸索橋靜力性能方面的研究。本文的研究工作和取得的主要成果有： (1)幾何非線性理論。懸索橋具有很強(qiáng)的幾何非線性特征，主要體現(xiàn)在初始內(nèi)力的影響、結(jié)構(gòu)的大變形、纜索自重垂度

2、等方面。文中從平面桿單元的單元?jiǎng)偠染仃嚾胧?，引入穩(wěn)定函數(shù)來(lái)修正剛度矩陣元素以考慮梁一柱效應(yīng)的影響，同時(shí)，從索的平衡方程入手，獲得了內(nèi)力改變和位移增量之間的關(guān)系，進(jìn)而得到空間索單元的剛度矩陣和節(jié)點(diǎn)力計(jì)算方法。 (2)自錨式懸索橋成橋線形分析。根據(jù)自錨式懸索橋的施工特點(diǎn)，將加勁梁簡(jiǎn)化為剛性支承連續(xù)梁，考慮主纜和加勁梁共同作用對(duì)成橋線形的影響；基于有限元模型，利用加勁梁、吊桿自重作用下產(chǎn)生的內(nèi)力平衡條件來(lái)計(jì)算主纜的坐標(biāo)和張力為初始條件

3、迭代計(jì)算，直至精確確定主纜成橋線形。 (3)自錨式懸索橋施工過(guò)程分析。懸索橋與一般中小跨經(jīng)橋梁的區(qū)別就是懸索橋的自重和大部分施工荷載主要由主纜來(lái)承擔(dān)。特別是成橋后在恒載作用下主纜和吊桿的張力、橋形應(yīng)與設(shè)計(jì)目標(biāo)一致。懸索橋的主纜是變形性很大的承重構(gòu)件，施工過(guò)程中主纜和加勁梁的幾何形狀變化非常大，所以本文采用逆施工階段分析(倒拆分析)建立施工過(guò)程有限元模型。由于自錨式懸索橋先梁后索的特殊施工順序，吊索張拉順序及二期恒載加載時(shí)機(jī)都尤為