超大跨度混合梁斜拉桥非线性受力分析研究

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1、44桥梁建设2011年第4期文章编号：1O03—4722(2011)04—0044—05超大跨度混合梁斜拉桥非线性受力分析研究彭晓彬，詹建辉(湖北省交通规划设计院，湖北武汉430051)摘要：为研究非线性因素对超大跨度混合梁斜拉桥的影响，结合鄂东长江公路大桥，对该类桥梁在多阶段、多效应耦合影响下的非线性受力特性进行系统、定量的分析。采用RM2006建立鄂东长江公路大桥主桥模型，分析该桥在施工、成桥、运营阶段中不同非线性因素及不同荷载作用下的非线性影响。分析结果表明：超大跨度混合梁斜拉桥在施工和成桥阶段均存在非线性

2、影响；施工阶段结构在风荷载、温度荷载作用下的非线性影响较明显；成桥状态下钢箱梁、桥塔及斜拉索受几何非线性因素影响较明显，边跨混凝土箱粱受非线性效应与温度荷栽效应耦合作用的影响较大。关键词：斜拉桥；混合梁；非线性；受力分析；有限元法中图分类号：U448．27文献标志码：AAnalysisandStudyofNonlinearMechanicalBehaviorofVeryLongSpanHybridGirderCable-StayedBridges‘PENGXiao—bin，ZHANJian-hui(HubeiPr

3、ovincialTransportPlanningandDesignInstitute，Wuhan430051，China)Abstract：Tostudytheinfluencesofnonlinearfactorsontheverylongspanhybridgirderca—ble-stayedbridges，EdongChangjiangRiverHighwayBridgewascitedasanexample，thenonlin—earmechanicalbehaviorofthebridgeofthe

4、sametypeunderthemultiplestagesandmultipleeffectcouplinginfluencesweresystematicallyandquantitativelyanalyzed．TheprogramRM2006wasusedtosetupthemodelforthemainbridgeofthebridge，thenonlinearinfluencesatthesta—gesofconstruction，completionandoperationofthebridgeun

5、dertheactionofdifferentnonlinearfactorsanddifferentloadwereanalyzed．Theresultsoftheanalysisrevealthatatthestagesoftheconstructionandcompletion，thenonlinearinflueneesexist．Attheconstructionstage，thenonlinearinfluencesonthestructureuDdertheactionofwindloadandte

6、mperatureloadareap-parentwhileatthecompletionstage，theinfluencesofthegeometricnonlinearfactorsonthesteelboxgirder，pylonsandstaycablesaresignificantandthecouplinginfluencesofthenonlineareffectandtemperatureloadeffectonthesidespanconcreteboxgirdersaregreat．Keyw

7、ords：cable—stayedbridge；hybridgirder；nonlinearity；mechanicalanalysis；finiteele—mentmethod1引言体刚度大、稳定性好、跨越能力大等优点，是斜拉桥近几十年来，斜拉桥以优美的造型和独特的结朝更大跨径发展的必然选择¨。目前，我国的斜拉构性能被广泛应用，尤其是混合梁斜拉桥，其具有整桥中，苏通大桥、昂船洲大桥跨径均已超过千米大收稿日期：2011一O3一l7作者简介：彭晓彬(1976一)，男，工程师，1999年毕业于西安公路交通大学交通土建

8、专业，工学学士，2002年毕业于长安大学桥梁与隧道工程专业，工学硕士(pengxb@hbcpdi．corn．cn)。超大跨度混合梁斜拉桥非线性受力分析研究彭晓彬，詹建辉45关，鄂东长江公路大桥跨径也接近千米级。千米级斜拉桥表现为一种纤细的柔性结构体系，其结构的非线性问题不容忽视，在正常荷载作用下，即使材料应力没有超过弹性极限，结构也表现出一种非线性特性。早期斜拉桥分析中，