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(dāng)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(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計、計算和指導(dǎo)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(jìn)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(biāo)，假設(shè)一個施工理想初態(tài)，采用前進(jìn)分析的迭代算法，反復(fù)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(biāo)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(jìn)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(dān)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