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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)得越來越多。對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，大跨徑懸索橋越來越多的采用了自錨式懸索。相對于傳統(tǒng)的地錨式而言，大跨徑自錨式懸索橋的主要特點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)形式以及特點對其的受力進行分析。

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)用也越來越廣泛，所以其穩(wěn)定性也顯得尤為重要。而在現(xiàn)實中的風(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?，F(xiàn)就懸索橋在荷載作用下的穩(wěn)定性有關(guān)問題進行簡單的討論。

山區(qū)大跨度懸索橋特點分析

我國山區(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)合我國山區(qū)橋梁建設(shè)的實際，分析山區(qū)懸索橋的主要特點，供山區(qū)懸索橋勘察、設(shè)計、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算方法。

對懸索橋主纜及吊索張力的設(shè)計分析

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，同時自錨式懸索橋與其他橋相比還具有較強的適應(yīng)性，但是其受力特點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)計自錨式懸索橋的難點是對其吊索張力以及其主纜線形合理地計算與確定。本文將針對自錨式懸索橋吊索張力及其主纜線形的設(shè)計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、對地理環(huán)境的適應(yīng)性強，已經(jīng)在很多橋梁設(shè)計方案中被提出[1]。多塔連續(xù)體系懸索橋的結(jié)構(gòu)特點是具有共用的中間橋塔，中間橋塔沒有錨跨索的約束會發(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地震波對該橋進行不同方向的激勵，對結(jié)構(gòu)的位移、內(nèi)力進行分析。分析結(jié)果表明：懸索橋在地震波順橋向、橫橋向激勵下，主塔內(nèi)力的變化均比較復(fù)雜，因此在進行懸索橋設(shè)計時，要考慮地震波對懸索橋的不利影響。豎向地震波對主塔位移的影響較小，但是對主塔內(nèi)力的影響較大，因此在進行超大跨懸索橋抗震設(shè)計時，要考慮豎向地震波對超大跨結(jié)構(gòu)的不利影響。

數(shù)值模擬在懸索橋中的應(yīng)用

本文通過對梁、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單元、節(jié)點的應(yīng)力―應(yīng)變及內(nèi)力數(shù)據(jù)，對懸索橋從安裝到最后投入使用過程中的典型受力形式進行了模擬分析。通過使用單元生死法對懸索橋施工過程中的初始應(yīng)力和初始位移變形進行了調(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)險評估與防范

根據(jù)風(fēng)險源的不同,懸索橋的施工風(fēng)險可劃分為施工質(zhì)量風(fēng)險、施工組織風(fēng)險、施工技術(shù)風(fēng)險和環(huán)境影響風(fēng)險。由于大跨度懸索橋施工工藝復(fù)雜的原因,在這些風(fēng)險因素中,施工技術(shù)風(fēng)險顯得尤為突出。文章在全面分析大跨度懸索橋施工風(fēng)險因素的基礎(chǔ)上,重點對其施工技術(shù)風(fēng)險進行了評估和討論,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

大跨懸索橋必須進行可靠的抗震設(shè)計。由于懸索橋第一自振周期長達幾十秒,有多達百余個自振周期密集在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)計規(guī)范”編制的研究工作,討論了反應(yīng)譜5 s以上長周期段、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)、以及時程積分時的地震記錄的持續(xù)時間對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。從而對懸索橋上部結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的某些要點提出建議。

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