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《独塔单索面斜拉桥空间应力状态分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、独塔单索面斜拉桥空间应力状态分析汪劲丰,项贻强(浙江大学交通工程研究所,杭州310027)摘要:现代斜拉桥多采用密索体系,属高次超静定结构,且箱形的主梁结构空间效应明显,单纯地由平面分析很难反应桥梁的实际受力状况。以一独塔单索面斜拉桥为背景,采用新型空间单元———实体退化单元,考虑三向预应力效应,对其成桥状态下的纵、横、竖向的正应力状况进行了分析。分析结果表明,该桥在恒载下,主梁顺桥向正应力沿横向分布相当不均匀,翼板上的顺桥向正应力明显小于主梁中间部分的正应力;塔梁相交处主梁的横桥向拉应力偏大。空间分析结果为
2、完善设计提供了依据,确保了桥梁在设计上的安全。关键词:斜拉桥;实体退化单元;应力状态;空间分析用空间的分析方法才能很好地掌握复杂桥梁结构的真实应力状态,从而为结构设计提供参考,确保桥梁在设计上的安全。随着有限元理论的发展和计算机水平的提高,目前出现了一大批优秀的商品化结构分析软件,但由于桥梁结构的庞大及结构形式的复杂性,对于预应力混凝土结构,加上大量预应力筋的使用,采用通用的软件对复杂[1]桥梁结构进行真正空间分析难度很大。本文采用一种新型空间单元———实体退化板壳单元,对一独塔单索面斜拉桥———临海大桥的成
3、桥状态进行空间仿真分析。中图分类号:U448127;U44115文献标识码:A文章编号:10042954(2005)030035041工程背景AnalysisofSpatialStressofCable2stayedBridgewithSingleTowerandCablePlaneWangJinfeng,XiangYiqiangAbstractFordensecablesystem,themoderncable2stayedbridgeisanindeterminatestructurewithhighde
4、grees.Andthespatialeffectoftheboxgirdisobvious.Sotheresultofplaneanalysiscanhardlyillustratethebridge’srealstressstate.Anew2typeele2ment———thedegeneratedsolidelementwasusedtoanalyzethespatialstressstateofthecable2stayedbridgeunderpermanentloads.Duringanalyz
5、ing,thethree2dimensionaleffectofprestressforcewasanalyzed.Theresultofanalysisshowsthatundertheper2manentloads,thetransversedistributionoflongitudinaldirectstressisveryasymmetry,thelongitudinalstressinlimbofgirderisobviouslysmallerthanthatinmiddlepart,andtha
6、tthetransversalstressinintercrossofpylonandgirdergoesbeyondthelimitofma2terialintension.ItoffersthewarrantyforconsummatingthedesignofLinhaiBridge,andhelpstoassurethestructure’ssafetyinde2sign.KeywordsCable2stayedbridge;degeneratedsolidelements;stressstate;S
7、patialanalysisAuthor’saddressTrafficEngineeringInstituteofZhejiangUni2versity,Hangzhou310027临海大桥位于浙江省临海市,用于跨越灵江,它由引桥和主桥组成,引桥采用连续箱梁桥,主桥采用(36+110+160)m的独塔单索面预应力混凝土斜拉桥,主桥整体布置见图1。图1临海大桥主桥立面布置(单位:cm)主桥斜拉桥采用塔、梁、墩固结体系。主梁截面为单箱三室大挑臂预应力混凝土箱形结构,箱梁顶宽3112m、梁中心处高3m、梁底宽10
8、m,悬臂长度415m,顶板、底板厚度均为30cm,竖腹板厚40cm,斜腹板厚22cm,辅助跨的主梁中室为实心压重段,辅助墩顶、边墩顶处主梁为实心截面,材料为C50混凝土,主梁标准截面如图2所示。主塔为倒Y形结构,截面为箱形,高为9710m,桥面以上高80177m,材料为C50混凝土。斜拉索采用扇形布置,梁上基本索距5m,塔上基本索距114m。主桥基础采用直径为215m的钻孔灌注桩,斜拉索锚固块设在箱
