矮塔斜拉桥施工过程非线性受力分析

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1、第39卷，第2期公路工程Vo1．39，No．22014年4月HighwayEngineeringApr．，20I4矮塔斜拉桥施工过程非线性受力分析李旺，王解军，彭小亮(中南林业科技大学土木工程与力学学院，湖南长沙410004)【摘要】以矮塔斜拉桥为工程背景，考虑矮塔斜拉桥在施工过程中的体系转换与非线性效应的影响，采用桥梁专用计算软件MIDAS／CIVIL对矮塔斜拉桥施工过程进行模拟分析，分析了矮塔斜拉桥在恒载作用下，双非线性对桥梁挠度、内力及应力影响，提出了有益建议，可为同类桥梁的设计与施工控制提供一定的参考。[关键词]矮塔斜拉桥；几何非线性；材料非线性；施工过程【中图分类号]U441．

2、5【文献标识码】A【文章编号】1674-0610(2014)02-0205-02NonlinearAnalysisforShortTowerCable-stayedBridgeinConstructionLIWang，WANGjiejan，PENGXiaoliang(CollegeofCivilEngineeringandMechanics，CentralSouthUniversityofForestryandTechno—logy，No．498ShaoshanRoad，Changsha，Hunan410004，China)[Abstract]Takingtheshorttowercab

3、le—stayedbridgefortheengineringbackground，Consideringtheinfluenceofsystemtransformationandthenonlineareffectoftheshorttowercable—stayedbridgeintheconst]uctionprocess，UsingthespecialbridgecalculationsoftwareMIDAS／CIVILsimulationthecon—structionprocessoftheshorttowercable—stayedbridge．Analysisofthe

4、shorttowercable—stayedbridgeunderdeadload，doublenonlinearinfluence0nthedeflection，internalforceandstress．Putforwardtheusefulsuggestions，mayprovidesomereferencesfordesignandconstructionoftheSimilarbridge[Keywords]shorttowercable-stayedbridge；geometricalnon—linearity；materialnon—linearity；construct

5、ionprocess。前言面：①斜拉索的垂度效应。本文直接采用没有抗矮塔斜拉桥又称部分斜拉桥，主要以主梁受弯、压刚度的柔索单元模拟斜拉索来考虑垂度效应。受压和斜拉索受拉来承受竖向载荷⋯。迄今为止，②弯矩与轴力的组合效应，也称P一6效应。广大学者对大跨径斜拉桥的非线性问题做了深人的③大位移效应。研究，杨炳成，孙明对斜拉桥的索力进行了非线性优斜拉桥具有柔性结构的特性，结构在较小的应化；辛克贵、刘钺强等研究了大跨度斜拉桥恒载变状态下变形较大，采用变形后的刚度矩阵在新的非线性静力问题。目前对斜拉桥非线性问题的位置上建立平衡方程。研究多限于设计阶段，较少考虑非线性对施工过程引起斜拉桥材料非线性的主

6、要因素是混凝土的的影响。；基于矮塔斜拉桥不同于普通斜拉桥，且收缩徐变特性。目前尚未有相关文献对此展开研究。本文以合肥市南淝河矮塔斜拉桥为工程背景，计算了恒载作用下2实例分析双非线性对该桥施工过程中主梁位移、内力的影响。2．1工程概况1理论基础南淝河大桥主桥为大跨预应力混凝土矮塔斜拉引起斜拉桥几何非线性的因素主要有3个方桥，主跨100m，塔高l8m。斜拉索为单索面布置，【收稿日期】20l3一ll一25[作者简介】李旺(1987一)。男，湖南怀化人，硕士生，主要从事桥梁结构理论与应用研究。206公路工程39卷采用一次张拉方式。主梁采用双向预应力结构，单用下并分别考虑不同非线性效应，最终合拢后

7、该桥箱三室大悬臂变截面PC连续箱梁，外腹板采用竖主梁与桥塔的位移与内力变化。腹板形式，箱梁顶板宽度22m，箱梁底板宽度主梁的挠度、纵向弯矩计算结果分别见图2、图15．5m。主墩墩顶梁高为4nl，向中、边跨方向各463。从图可以看出：几何非线性与材料非线性均导致m范围内梁高采用2次抛物线变化，其余为等高挠度与弯矩增大。除边跨端部约L／4跨度内，各种2．2in的梁段。箱梁合拢段底板厚度为25cm，0号非线性效应对梁段的影响不太明显外，其