超大跨径斜拉桥安装索力敏感性分析

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1、http://www.paper.edu.cn超大跨径斜拉桥安装索力敏感性分析陈常松颜东煌(长沙理工大学桥梁与结构工程学院,长沙,410076)摘要：基于精确的悬链线方程分析了超大跨径斜拉桥斜拉索安装索力误差的产生原因及敏感性。通过索端力平衡条件和自重约束方程建立了求解超长斜拉索无应力索长的双重迭代求解技术，以苏通长江大桥为例，分析了斜拉索弹性伸长对自重集度的影响程度，分析了产生斜拉索安装索力误差的主要影响因素，建立了基于无应力索长不变求解安装索力误差的精确方法，计算了各种影响因素对安装索力误差的敏感性大小，算例表明，在常规

2、施工条件下斜拉索张拉伸长量和拉索锚点位置是产生索力误差的最主要因素。关键词：桥梁工程；拉索；索力；敏感性；悬链线；迭代法中图分类号：U441.5文献标识码：ASensitivityanalysisofinstallingtensionforextralongspancable-stayedbridgeCHENChang-song,YANDong-huang(SchoolofBridgeandStructureEng.ChangShaUniv.ofSic.andTech.,ChangSha410076,China)Abstra

3、ct:Basedonexactcatenaryequationthereasonoftensionerrorandthesensitivitytotensionareanalyzed.Weestablishamethodtocalculatethefreestresslengthofcableintermsofconstantselfweightandconditionofequilibriumforcabletension.Thenaprecisemethodbasedonconstantfreestresscablele

4、ngthtocalculatetheerrorofcableinstallingtensionisalsofoundedinwhichtheweightdensitywouldchangewiththecablelength.WetaketheSuTongYangtzeRiverHighwayBridgeastheexampletoanalyzethechangeofcableweightdensitybecauseofelasticdeformationandstudythemainreasonsproducingtens

5、ionerror.Thesensitivitiestotensionduetothesereasonsarealsoanalyzedindetail.Theresultsshowthatthelengtheningquantityandtheanchoringlocationofcablearethemainreasonsforerroroftensionintheconventionalconstruction.Keywords:bridgeengineering;cable;cabletension;sensitivit

6、y;catenary;iterationmethod以斜拉索为主要承重构件的斜拉桥的拉索索力的控制是非常重要的，为减小拉索的安装[1-4]索力误差，工程界对索力测试和索力误差的研究做了许多研究。目前正在施工的苏通长江公路大桥最长的斜拉索达577m，拉索非常长且垂度较大。其施工控制采用几何控制法，索力虽然不作为控制目标，但是安装索力的百分误差却是验收的目标，在施工时也必须进行检测，因此非常有必要进行超长斜拉索的敏感性分析。超长斜拉索的安装索力受多种因素的影响，本文首先基于精确悬链线方程建立了在已知索端力和锚点位置时求解斜拉索无

7、应力索长的迭代方法，该方法能考虑斜拉索因弹性伸长而导致的自重集度的变化，其次分析了影响斜拉桥安装索力误差的主要影响因素，建立了基于无应力索长不变求解安装索力误差的精确方法，最后计算了苏通长江公路大桥施工过程产生斜拉索安装索力误差的各种影响因素的敏感性大小，分析了造成安装索力误差的主要来源。1斜拉索安装时的约束方程1.1斜拉索参数方程收稿日期：2007-12-05；修改日期：2007-12-22基金项目：国家自然科学基金资助（项目批准号50608008）；高等学校博士学科点专项科研基金资助（20050536002）作者简介：陈

8、常松(1972)，男，湖南攸县人，副教授，博士，从事桥梁结构分析与施工控制应用（E-mail:changsongchen@vip.sina.com）；1http://www.paper.edu.cn本文在斜拉索的分析计算过程中，采用如下4条假定：（1）斜拉索为线弹性材料，其应力应变关系符合