【摘要】：對(duì)懸索吊橋的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行空間非線性有限元分析,并通過靜力荷載試驗(yàn),將實(shí)測(cè)變形與數(shù)值分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。研究結(jié)果表明:結(jié)構(gòu)變形試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果接近,說明該有限元分析方法可精確地模擬出懸索吊橋成橋后的受力狀態(tài),對(duì)其受力性能評(píng)估具有較高可靠性;各測(cè)點(diǎn)變形實(shí)測(cè)值均小于仿真值,說明柔性懸索吊橋受力性能良好。且得到從主索3L/8和5L/8(L為橋梁主跨)截面向跨中截面趨近時(shí),主索垂度增量與跨中施加荷載和張力的增量基本呈線性關(guān)系,幾何非線性特性不明顯;從主索3L/8和5L/8截面向端部截面趨近時(shí),幾何非線性特性更加突出;在主索L/4和3L/4截面附近,增加單位垂度所需跨中荷載量和張力逐漸減少;在主索L/8和7L/8截面附近,增加單位垂度所需跨中荷載和張力逐漸增大;在L/2,3L/8和5L/8截面附近,主索增加單位垂度所需荷載和軸向張力相差很小。
【圖文】：

?[1011]，而對(duì)懸索吊橋成橋后荷載試驗(yàn)的研究較少，對(duì)主索在豎向荷載作用下效應(yīng)及線形變化規(guī)律的研究更少。為此，本文作者對(duì)柔性懸索吊橋幾何非線性特性進(jìn)行分析。1工程概況某人行橋設(shè)計(jì)荷載為人群荷載3.5kN/m2。上部結(jié)構(gòu)采用懸索結(jié)構(gòu)，拉索錨固于橋臺(tái)上，主索采用6根GB/T8918—96的鋼芯Φ44mm6×61的I級(jí)鍍鋅鋼絲繩，抗拉強(qiáng)度為1.770GPa；橋梁主跨為68m，，矢跨比為1/30，橋面凈寬為1.8m。在主索間共設(shè)置13道平衡梁，平衡梁為鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件。下部結(jié)構(gòu)采用承臺(tái)及鉆孔灌注樁基，樁徑均為1.5m。懸索吊橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見圖1。單位：m圖1懸索吊橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖Fig.1Structurediagramofsuspensionbridge2空載下主索初始狀態(tài)有限元分析荷載試驗(yàn)前對(duì)主索線形進(jìn)行測(cè)量，測(cè)試出主索實(shí)際垂度。主索線形測(cè)點(diǎn)布置見圖2，各測(cè)點(diǎn)主索控制截面實(shí)測(cè)垂度與設(shè)計(jì)垂度對(duì)比見圖3。由圖3可知：跨中處實(shí)測(cè)垂度為2.248m，比設(shè)計(jì)跨中垂度高0.019m，偏差為0.85%，且在空載下橋面幾乎完全對(duì)稱，施工控制較好，線形符合設(shè)計(jì)要求。單位：m圖2主索線形測(cè)點(diǎn)布置Fig.2Measuringpointslayoutofmaincableline1—實(shí)測(cè)值；2—設(shè)計(jì)值圖3主索控制截面實(shí)測(cè)垂度與設(shè)計(jì)垂度對(duì)比Fig.3Comparisonofmeasuredhorizontaldisplacementwithdesignedhorizontaldisplacementincontrolsectionsofmaincablesag由于吊橋是柔性懸掛結(jié)構(gòu)，允許變形大，線性系統(tǒng)的小位移假設(shè)不再適用，在幾何方程和平衡方程中，必須考慮變形導(dǎo)致幾何關(guān)系的改變，構(gòu)成非線性大位移問題。吊橋的結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平偏低，材料處于線彈性范圍，屬于小應(yīng)變下的大位移問題，應(yīng)按幾何非線性問題處理[2]。吊橋的計(jì)算主要采用3種理論：彈性理論、撓度理論以及有限位移理論[1213]。本文利用大型有限元分?

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本文編號(hào)：2549309