大跨径悬索桥主缆安全系数的研究

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1、50桥梁建设2011年第5期文章编号：1003—4722(2011)05—0050—03大跨径悬索桥主缆安全系数的研究徐军，王晓冬，唐茂林，宋晖(1．中交公路规划设计院有限公司，北京100088；2．西南交通大学，四川I成都610031)摘要：为研究主跨1000m以上大跨径悬索桥主缆安全系数的取值问题，建立西堠门大桥(主跨l650m的两跨连续梁悬索桥)空间几何非线性有限元模型，分别按照各国的荷载标准对模型进行加载，计算结构在荷载作用下的内力及位移，并根据相应的规范进行荷载组合，计算出主缆相应的安

2、全度，采用Wyatt公式进一步计算模型考虑主缆二次应力后的安全系数。计算分析结果表明，大跨径悬索桥主缆安全系数可由2．5降低至2．3，从而给出了大跨径悬索桥主缆容许应力安全系数2．3的建议值。关键词：悬索桥；设计规范；主缆；安全系数；二次应力；荷载标准中图分类号：U448．25；U442．51文献标志码：AStudyofSafetyFactorofMainCableofLongSpanSuspensionBridgeXUJun，WANGXiao—dong，TANGMao—lin。，SONGHui

3、(1．CCCCHighwayConsultantsCo．，Ltd．，Beijing100088，China；2．SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Tostudythevalueselectionforthesafetyfactorofthemaincableoflongspansuspensionbridgewithamainspanlongerthan1000m，thefiniteelementmodelofspa

4、tialgeo—metricnonlinearitywassetupfortheXihoumenBridge(atWO—spancontinuousgirdersuspensionbridgewithamainspan1650m)，theloadswereappliedtothemodelrespectivelyinaccordancewiththeloadstandardsofdifferentcountriesandtheinternalforcesanddisplacementofthes

5、tructureundertheactionoftheloadswerecalculated．Alsoinaccordancewiththecorrespondingcodesorstandards，theloadswerecombined，thesafetydegreesofthemaincablewerecalculatedandthesafetyfactorofthemodelthattookaccountofsecondarystressofthemaincablewasfur—ther

6、calculatedbytheWyattFormula．Theresultsofthecalculationandanalysisrevealthatthesafetyfactorofthemaincableofthelongspansuspensionbridgecanbereducedto2．3from2．5andaccordingly，theproposedvalueofthesafetyfactor2．3ofallowablestressforthemaincableisgiven．Ke

7、ywords：suspensionbridge；designcode；maincable；safetyfactor；secondarystress；loadstandard1引言前的悬索桥设计主要参考2002年中交公路规划设我国一直没有正式颁布悬索桥的设计规范，目计院编制的《公路悬索桥设计规范》(报批稿)和日本收稿日期：2011一O6—2O基金项目：国家科技支撑计划重点项目(2008BAGO7B01)作者简介：徐军(1971一)，男，高级工程师，1994年毕业于上海同济大学桥梁工程专业，工学学士

8、，1997年毕业于上海同济大学桥梁工程专业，工学硕士(x861@163．com)。大跨径悬索桥主缆安全系数的研究徐军，王晓冬，唐茂林，宋晖51本州四国连络桥《上部结构设计标准·及解说》，主准则]、日本规范的荷载标准进行计算和组合，计缆设计采用容许应力法，安全系数一般取2．5。随算出主缆的安全系数，通过比较分析确定主缆安全着国内主缆钢丝材料性能的提高、施工工艺的改进、系数的建议值；为确保结构安全，进一步验算1000结构分析手段的完善、后期养护水平的提高口]，以及～1650m跨径范围悬索桥计入二次应