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大跨徑自錨式懸索橋受力分析探究

隨著橋梁建設(shè)的不斷發(fā)展，越來(lái)越豐富的橋型被推廣應(yīng)用，而且大跨徑的橋梁建設(shè)也建設(shè)得越來(lái)越多。對(duì)于大跨徑懸索橋而言，以前一般采用的是地錨式，而隨著自錨式懸索橋概念的提出，大跨徑懸索橋越來(lái)越多的采用了自錨式懸索。相對(duì)于傳統(tǒng)的地錨式而言，大跨徑自錨式懸索橋的主要特點(diǎn)是將主纜直接錨固在了加勁梁兩端，取消了大體積的錨碇，從而降低了基礎(chǔ)的承載力。本文將根據(jù)自錨式懸索橋梁的施工、結(jié)構(gòu)形式以及特點(diǎn)對(duì)其的受力進(jìn)行分析。

淺談懸索橋的穩(wěn)定性

隨著橋梁事業(yè)不斷發(fā)展，懸索橋的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，所以其穩(wěn)定性也顯得尤為重要。而在現(xiàn)實(shí)中的風(fēng)荷載及各種橋梁上的活荷載（主要指車輛）都將影響懸索橋的穩(wěn)定性。現(xiàn)就懸索橋在荷載作用下的穩(wěn)定性有關(guān)問題進(jìn)行簡(jiǎn)單的討論。

山區(qū)大跨度懸索橋特點(diǎn)分析

我國(guó)山區(qū)崇山峻嶺，峽谷深切、地質(zhì)條件復(fù)雜，山區(qū)懸索橋建設(shè)剛剛起步。結(jié)合我國(guó)山區(qū)橋梁建設(shè)的實(shí)際，分析山區(qū)懸索橋的主要特點(diǎn)，供山區(qū)懸索橋勘察、設(shè)計(jì)、施工參考。

懸索橋的幾何非線性分析

大跨度懸索橋結(jié)構(gòu)具有顯著的幾何非線性行為，且在懸索橋結(jié)構(gòu)計(jì)算中必須考慮其非線性。因此，系統(tǒng)介紹了懸索橋的幾何非線性影響因素，分析的基本原理及計(jì)算方法。

對(duì)懸索橋主纜及吊索張力的設(shè)計(jì)分析

自錨式懸索橋一直以它那優(yōu)美的線性受到廣大群眾的喜愛，同時(shí)自錨式懸索橋與其他橋相比還具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，但是其受力特點(diǎn)與施工工序也與一般橋梁有所區(qū)別。由于自錨式懸索橋是在加勁梁與主纜架設(shè)安裝后才進(jìn)行張拉吊索，以至于橋內(nèi)力狀態(tài)受到吊索張力的很大影響。所以設(shè)計(jì)自錨式懸索橋的難點(diǎn)是對(duì)其吊索張力以及其主纜線形合理地計(jì)算與確定。本文將針對(duì)自錨式懸索橋吊索張力及其主纜線形的設(shè)計(jì)問題展開一系列研究與分析。

多塔懸索橋加勁梁豎向支撐型式的分析

多塔連續(xù)體系懸索橋作為一種新的橋梁體系，由于其跨越能力大、對(duì)地理環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，已經(jīng)在很多橋梁設(shè)計(jì)方案中被提出[1]。多塔連續(xù)體系懸索橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有共用的中間橋塔，中間橋塔沒有錨跨索的約束會(huì)發(fā)生較大變形，加勁梁在中塔處采取怎樣的支撐型式更加有利于結(jié)構(gòu)的受力和變形，是本文所討論的主要內(nèi)容。

超大跨懸索橋抗震性能分析

為研究超大跨懸索橋的抗震性能，本文采用MIDAS Civil 2010中懸索橋建模助手建立了主跨2000m的超大跨懸索橋，并選取了taft波、San Fernando地震波對(duì)該橋進(jìn)行不同方向的激勵(lì)，對(duì)結(jié)構(gòu)的位移、內(nèi)力進(jìn)行分析。分析結(jié)果表明：懸索橋在地震波順橋向、橫橋向激勵(lì)下，主塔內(nèi)力的變化均比較復(fù)雜，因此在進(jìn)行懸索橋設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮地震波對(duì)懸索橋的不利影響。豎向地震波對(duì)主塔位移的影響較小，但是對(duì)主塔內(nèi)力的影響較大，因此在進(jìn)行超大跨懸索橋抗震設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮豎向地震波對(duì)超大跨結(jié)構(gòu)的不利影響。

數(shù)值模擬在懸索橋中的應(yīng)用

本文通過(guò)對(duì)梁、桿結(jié)構(gòu)選取相應(yīng)的模擬單元，提取懸索橋變形圖和各個(gè)單元、節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力―應(yīng)變及內(nèi)力數(shù)據(jù)，對(duì)懸索橋從安裝到最后投入使用過(guò)程中的典型受力形式進(jìn)行了模擬分析。通過(guò)使用單元生死法對(duì)懸索橋施工過(guò)程中的初始應(yīng)力和初始位移變形進(jìn)行了調(diào)整，有效緩解了纜索在恒載作用下的初始應(yīng)力導(dǎo)致的非線性作用，并為加勁梁的安全施工提供了理論依據(jù)。

大跨度懸索橋施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與防范

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)源的不同,懸索橋的施工風(fēng)險(xiǎn)可劃分為施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、施工組織風(fēng)險(xiǎn)、施工技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境影響風(fēng)險(xiǎn)。由于大跨度懸索橋施工工藝復(fù)雜的原因,在這些風(fēng)險(xiǎn)因素中,施工技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)顯得尤為突出。文章在全面分析大跨度懸索橋施工風(fēng)險(xiǎn)因素的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對(duì)其施工技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)估和討論,并提出了相應(yīng)的防范措施。

懸索橋上部結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

大跨懸索橋必須進(jìn)行可靠的抗震設(shè)計(jì)。由于懸索橋第一自振周期長(zhǎng)達(dá)幾十秒,有多達(dá)百余個(gè)自振周期密集在0.5～5 s區(qū)段內(nèi),現(xiàn)行橋梁抗震規(guī)范不適用于大跨懸索橋。配合交通部“公路懸索橋設(shè)計(jì)規(guī)范”編制的研究工作,討論了反應(yīng)譜5 s以上長(zhǎng)周期段、反應(yīng)譜振型分解法的振型組合方式及應(yīng)組合的振型數(shù)、以及時(shí)程積分時(shí)的地震記錄的持續(xù)時(shí)間對(duì)大跨懸索橋地震反應(yīng)的影響,發(fā)現(xiàn)它們的影響十分顯著。從而對(duì)懸索橋上部結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的某些要點(diǎn)提出建議。

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