悬索桥结构受力特性和计算理论综述

悬索桥结构受力特性和计算理论综述

ID:38236977

大小:394.58 KB

页数:3页

时间:2019-05-27

悬索桥结构受力特性和计算理论综述_第1页
悬索桥结构受力特性和计算理论综述_第2页
悬索桥结构受力特性和计算理论综述_第3页
资源描述:

《悬索桥结构受力特性和计算理论综述》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、长江大学学报(自然科学版)2009年3月第6卷第1期:理工JournalofYangtzeUniversity(NatSciEdit)Mar2009,Vol6No1:Sci&Eng281悬索桥结构受力特性和计算理论综述杨俊(三峡大学土木水电学院,湖北宜昌443002)王霜(湖北省宜昌市交通规划设计院,湖北宜昌443000)[摘要]悬索桥主要由主缆、主塔、加劲梁、吊索、锚碇等部分组成,在外荷载作用下,各部分分别表现出不同的受力特征。详细阐述了悬索桥主要部分在静荷载作用下各

2、自不同的特性,对悬索桥设计计算理论进行了综合分析和比较,较系统地提供了悬索桥的结构设计计算方法,对进一步优化悬索桥结构形式和探讨计算理论具有一定的指导意义。[关键词]悬索桥;受力特性;弹性理论;挠度理论;有限位移理论[中图分类号]U44825[文献标识码]A[文章编号]1673-1409(2009)01-N281-03随着世界桥梁建设事业的飞速发展,有关桥梁的设计理论日趋完善,施工工艺有了极大的提高。在形形色色的桥型当中,悬索桥以其无与伦比的跨越能力以及优美流畅的线形,日益受到人们的青睐。

3、因此,深入探讨悬索桥的设计计算理论,有助于进一步提高其跨越能力,设计出更加美丽和谐的索线构形的悬索桥。1悬索桥的结构受力特征悬索桥是由主缆、主塔、加劲梁、吊索、锚碇等构成的组合体系。恒载作用下,主缆、主塔承受结构[1]自重,加劲梁受力由施工方法而定。成桥后,主缆和加劲梁共同承受外荷载作用,受力按刚度分配。11主缆的受力特征主缆是结构体系中的主要承重构件,其形状直接影响到整个体系的受力分配和变形,主缆的主要受力特征如下:1)主缆是几何可变体,主要承受张力。主缆可通过自身几何形状的改变来影响体系平

4、衡,具有大位移的力学特征,这是区别于一般结构的重要特征之一。2)主缆在恒载作用下具有很大的初始张拉力,使主缆维持一定的几何形状。初始张拉力对后续结[2]构形状提供强大的重力刚度,这是悬索桥跨径得以不断增大,加劲梁高跨比得以减小的根本原因。12主塔的受力特征主塔是悬索桥抵抗竖向荷载的主要承重构件,在外荷载作用下,以轴向受压为主,并应尽量使外荷载在主塔中产生的弯曲内力减小,以减小混凝土桥塔由于徐变带来的塔型改变,增加结构抵抗外载的能力。主塔在外荷载作用下的受力特征可表现为2种形式:1)恒载状态下

5、,主塔基本无弯曲内力。这是大部分已建悬索桥桥塔的受力状态。2)恒、活载及地震荷载作用下,主塔正负弯曲包络图基本对称或正负弯矩包络按某一比例分配。13加劲梁的受力特征加劲梁是悬索桥保证车辆行驶、提供结构刚度的二次结构,主要承受弯曲内力。由悬索桥施工方法可知,加劲梁的弯曲内力主要来自二期恒载和活载。按照不同的施工方法,加劲梁的受力特征可表现为2种情况:1)一期恒载作用下,加劲梁段呈简支梁弯矩分配;二期恒载作用下,加劲梁承受与主缆共同作用下的弯曲内力。这种受力状态是按加劲梁先铰接后连续,再施加二期荷载

6、而得到的。由于这种施工方法简单并已成熟,目前大部分已建悬索桥多用这种方法施工。[收稿日期]2008-11-16[作者简介]杨俊(1976-),男,2008年大学毕业,硕士生,现主要从事路桥施工与设计方面的教学与研究工作。282长江大学学报(自然科学版)2009年3月2)加劲梁的弯矩根据使恒、活载作用下其应力分布趋于合理的标准人为确定。这种受力必须通过特定的施工方法来实现。这一方法目前很少应用,但是随着施工技术的发展,在设计阶段通过充分考虑施工过程来改善悬索桥结构受力必将成为可能。比如,

7、为了消除二期恒载在加劲梁中引起的过大弯曲内力,施工时可将二期恒载先施加于刚结前的加劲梁,再对加劲梁进行固结。14吊索的受力特征吊索是将外荷载传递到主缆的传力构件,是联系加劲梁和主缆的纽带,承受轴向拉力。吊索内恒载初始张力的大小,既决定了主缆在成桥状态的真实索形,也决定了加劲梁的恒载弯矩,是研究悬索桥内力状态的关键。2悬索桥设计计算理论悬索桥在静荷载下的结构行为是决定悬索桥结构设计的主要依据,所以,关于静力分析理论和方法[3]的研究,就成了悬索桥理论研究中最重要和最基本的部分。竖向荷载作用下悬索

8、桥的结构分析理论有以下几种:不考虑结构体系变形对内力的影响,可按普通结构力学方法计算,称为弹性理论;随着悬索桥向大跨度发展,则必须考虑结构体系变形对内力的影响,即主要计算分析缆索的非线性变形,是二次内力影响问题,不能采用普通结构力学方法求解,称为挠度理论;适合于有限元法电算的非线性[4]有限位移理论;另外还有近似计算的图表法、等代梁法、重力刚度法等。21弹性理论及适用范围[5]在悬索桥的建造史上,直到1823年法国的Navier才总结发表了无加劲梁悬索桥的计

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。