獨塔自錨式懸索橋靜力特性分析.pdf

1、近年來，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而越來越受到青睞，一大批大跨度自錨式懸索橋也就應運而生。為了確保自錨式懸索橋施工和成橋運營期間的安全，使得自錨式懸索橋結構的設計更加經濟合理，本文以河南桐柏獨塔自錨式懸索橋為工程背景，開展了獨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。懸索橋具有很強的幾何非線性特征，主要體現(xiàn)在初始內力的影響、結構的大變形、纜索自重垂度

2、等方面。文中從平面桿單元的單元剛度矩陣入手，引入穩(wěn)定函數(shù)來修正剛度矩陣元素以考慮梁一柱效應的影響，同時，從索的平衡方程入手，獲得了內力改變和位移增量之間的關系，進而得到空間索單元的剛度矩陣和節(jié)點力計算方法。 (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，將加勁梁簡化為剛性支承連續(xù)梁，考慮主纜和加勁梁共同作用對成橋線形的影響；基于有限元模型，利用加勁梁、吊桿自重作用下產生的內力平衡條件來計算主纜的坐標和張力為初始條件

3、迭代計算，直至精確確定主纜成橋線形。 (3)自錨式懸索橋施工過程分析。懸索橋與一般中小跨經橋梁的區(qū)別就是懸索橋的自重和大部分施工荷載主要由主纜來承擔。特別是成橋后在恒載作用下主纜和吊桿的張力、橋形應與設計目標一致。懸索橋的主纜是變形性很大的承重構件，施工過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機都尤為