三主桁三索面斜拉桥索力横向分配计算简化.pdf

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1、第32卷第4期公路交通科技V01．32No．42015年4月’JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentApr．2015doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2015．04．017三主桁三索面斜拉桥索力横向分配计算简化易炳疆(招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400060)摘要：利用势能极小值原理推导简化的三主桁三索面结构在对称荷载作用下的索力表达式，将其计算结果与有限元计算结果进行对比，阐述其横向受力原

2、理，总结三主桁三索面斜拉桥在对称荷载作用下索力的横向分配规律。分析结果表明，三主桁三索面斜拉桥边索、中索索力不是简单的3倍或者2倍左右的关系，其差异随拉索刚度、主梁横向联接体系刚度、节点刚度等因素变化。关键词：桥梁工程；横向分配简化；势能极小值原理；三主桁三索面斜拉桥；弹性支承中图分类号：U448．27文献标识码：A文章编号：1002—0268(2015)04—0095—07SimplificationofTransverseDistributionCalculationforCable-sta

3、yedBridgewith3MainTrussesand3CablePlanesYIBing-jiang(ChinaMerchantsChongqingCommunicationsResearch&DesignInstituteCo．，Ltd．，Chongqing400060，China)Abstract：nestay—cable’Stensionexpressionofasimplifiedstructureofcable—stayedbridgewith3maintrussesand3cab

4、leplanesundersymmetricalloadsisderivedbasedontheprincipleofminimumpotentialenergy．ItscalculationresultiscomparedwiththosefromFEMtoanalyseitstransversemechanicalprinciple．，I’}letransversedistributionpatternofstay-cabletensionsofthebridgeundersymmetric

5、alloadsissummarized．Theresultshowsthatthetensionsofsidestay—cablesisnotordinary2or3timesaslargeasthatofthetensionsofmiddlecables，thedifferencebetweenthemchangeswithseveralfactors，suchasstiffnessesofstaycables，transverseconnectingsystemofmaingirder，jo

6、intsandSOon．Keywords：bridgeengineering；simplificationoftransversedistribution；principleofminimumpotentialenergy；cable—stayedbridgewith3maintrussesand3cableplanes；elasticsupport0引言三主桁梁桥主梁由3片主桁组成，横向由横梁、横联、平联等构件组成，而三主桁三索面斜拉桥是在三主桁梁桥的基础上，在每片主桁对应位置布置一面拉索形成

7、的。对于斜拉桥成桥状态，拉索不施加初拉力时，自重作用下两主桁斜拉桥横向两索面索力完全相等，而三主桁斜拉桥横向三索面索力则必须考虑横向分配的问题，边索、中索索力在横桥向不是简单的3倍或者2倍左右的关系(图1一图2)，其差异随拉索刚度、主梁横向联接体系刚度、节点刚度等因素变化：纵向主要受主桁竖向刚度的影响，横向主要受横向联接体系刚度和拉索刚度的影响，最终索力是3种因素共同作用的结果。对三主桁斜拉桥进行分析时，可以近似地将其主梁横截面看成两跨弹性支承连续梁，梁的抗弯刚度为横梁和横联竖向刚度之和，弹性支

8、承刚度由主收稿日期：2014—05—30基金项目：国家自然科学基金项目(50808150)；西南交通大学优秀博士论文培育项目；清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室开放基金项目作者简介：易炳疆(1987一)，男，重庆人，硕士．(ybj45502674631@126．corn)公路交通科技第32卷桁竖向刚度和斜拉索刚度叠加而成，如图3所示。图1中边支座反力呈10：3关系Fig,1Ratio10：3betweensideandmiddlesupportreactions图2中边支座反力呈2：1关