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《大跨度鋼斜拉橋穩(wěn)定性分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第39卷第1期建筑結(jié)構(gòu)2009年1月大跨度鋼斜拉橋穩(wěn)定性分析12武芳文,趙雷(1長安大學(xué)公路學(xué)院,西安710064;2西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院,成都610031)[摘要]考慮結(jié)構(gòu)的非線性和構(gòu)件的極限承載能力,計入施工過程的變形和應(yīng)力的疊加效應(yīng),對南京長江第三大橋初步設(shè)計方案(雙塔雙柱鋼斜拉橋)進(jìn)行了分析,重點研究施工全過程中的穩(wěn)定性問題。計算得出結(jié)構(gòu)的線性穩(wěn)定安全系數(shù)為416~916,非線性穩(wěn)定安全系數(shù)為216~719。表明該橋在施工過程中的線性穩(wěn)定性和非線性穩(wěn)定性都是足夠的。[關(guān)鍵詞]鋼斜拉橋;非線性穩(wěn)定性;材料;幾何;安全系數(shù);極限承載能力Stabi
2、lityanalysisoflong-spansteelcable-stayedbridge12WuFangwen,ZhaoLei(1ChangpanUniv.,Xipan710064,China;2SchoolofCivilEngineering,SouthwestJiaotongUniv.,Chengdu610031,China)Abstract:TheNanjingNo.3Bridge(steelcable-stayedbridgewithtwotowersandtwopoles)areinvestigatedbyconsideringthenon
3、linearityofstructureandtheultimateload-carryingcapacityofcomponents.Andintheinvestigation,thesuperpositioneffectsofdeformationsandstressesarealsoincludedduringtheconstruction.Theresearchisfocusedonthestabilityofstructureduringtheconstruction.Theresearchresultshowsthattheelasticst
4、abilityfactorsare416to916andthenonlinearstabilityfactorsare216to719,whichindicatethattheelasticstabilityandnonlinearstabilityareadequateinconstructionstage.Keywords:steelcable-stayedbridge;nonlinearstability;material;geometric;safetyfactor;ultimateloadcapacity特大跨徑斜拉橋由于斜拉索軸力的水平作用,
5、在112臨界點判別準(zhǔn)則主梁和橋塔所產(chǎn)生的軸向壓力隨跨度的增大而增大,切線剛度矩陣的行列式值為零表示結(jié)構(gòu)處于臨界正確計算和分析斜拉橋的穩(wěn)定性,對完善大跨度斜拉狀態(tài),相應(yīng)的荷載為結(jié)構(gòu)極限荷載,即:橋的設(shè)計理論,確保橋梁結(jié)構(gòu)施工階段安全性和運營det[KT]=0(2)階段健康監(jiān)測有著特別重要的意義。考慮結(jié)構(gòu)的材料2工程概況及有限元計算分析模型非線性和幾何非線性、構(gòu)件的極限承載能力以及施工211工程概況過程中變形和應(yīng)力疊加效應(yīng)的影響,結(jié)合南京第三長南京長江三橋雙塔雙柱斜拉橋方案的主跨為江大橋初步設(shè)計方案,研究大跨度鋼斜拉橋在施工全648m,橋跨布置為63+255
6、+648+255+63m,如圖1(a)過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題。所示。主梁為全閉口斷面的鋼箱梁(圖1(b)),且橫向1結(jié)構(gòu)非線性穩(wěn)定分析方法及臨界點判別準(zhǔn)則抗扭剛度較大,為提高主梁的抗風(fēng)穩(wěn)定性,在主腹板外111分析方法側(cè)設(shè)置輕型風(fēng)嘴。除近塔零號段外,主梁節(jié)段標(biāo)準(zhǔn)長大跨徑斜拉橋是柔性結(jié)構(gòu)體系,非線性變形的影度為15,12m。箱梁全寬為36140m(包括風(fēng)嘴),中心線響較為突出,斜拉索垂度對結(jié)構(gòu)的非線性影響也較為處梁高5m,斜拉索通過錨箱與鋼箱梁相連。顯著,穩(wěn)定性分析中必須計入,同時,斜拉橋的主梁和塔身造型為A形,如圖1(c)所示。塔柱為分離的塔承受較大的軸向力
7、,軸力對結(jié)構(gòu)剛度的影響也不能兩柱,其外間距為7313m。塔身總高282115m(包括忽略。按文[1]的方法考慮了這些非線性影響后的增1512m的塔冠裝飾段),由兩種材料構(gòu)成,承臺向上量型平衡方程為:4819m為C50混凝土,其余部分為16Mn鋼。塔梁連接采用彈性支承,塔底固結(jié),施工時兩邊對稱吊裝。[KT]{$u}={$F}(1)斜拉索采用<7平行鋼絞線,鋼絞線強度為1860式中[KT]為結(jié)構(gòu)整體切線剛度矩陣,與當(dāng)前的結(jié)構(gòu)變MPa,斜拉索共20@8根;梁上索距為15和12m,塔上索形和應(yīng)力水平有關(guān);{$u}為位移增量列陣;{$F}為等距為4m。除了在梁上及
8、塔上均設(shè)置斜拉橋減振裝置效節(jié)點荷載增量列陣。計算表明,采用增量迭代法求以減小風(fēng)振
