大跨自錨式懸索橋運(yùn)營安全分析研究.pdf

1、大跨自錨式懸索橋?qū)儆谌嵝岳|索體系懸索橋的一種。吊索作為自錨式懸索橋的主要傳力構(gòu)件，其安全性與耐久性關(guān)系到整個橋梁結(jié)構(gòu)的運(yùn)營安全，吊索損壞可能會嚴(yán)重影響橋梁結(jié)構(gòu)的安全;此外，鋼箱梁的橋面鋪裝厚度、環(huán)境溫度變化以及車輛超載等對大跨度自錨式懸索橋的運(yùn)營安全的影響也不容忽視。本文以桃花峪黃河大橋雙塔三跨自錨式懸索橋?yàn)楸尘?，對大跨自錨式懸索橋的運(yùn)營安全進(jìn)行研究分析，主要工作內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　1.總結(jié)了自錨式懸索橋的結(jié)構(gòu)體系，受力特點(diǎn)，對

2、自錨式懸索橋的合理成橋狀態(tài)、吊索破損的模擬方法、橋梁鋪裝、溫度作用以及車輛超載的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。
　　2.利用Midas/Civil軟件建立桃花峪黃河大橋的全橋有限元模型，根據(jù)先化整為零，組合成橋的分步方法確定成橋索力，然后計(jì)算主纜的幾何線形和吊索的無應(yīng)力長度，并得到該橋的合理成橋狀態(tài)。
　　3.在合理成橋狀態(tài)的基礎(chǔ)上，采用靜力法對吊索斷裂進(jìn)行模擬對比分析，在已有理論的基礎(chǔ)上，以鋼結(jié)構(gòu)達(dá)到屈服強(qiáng)度或者剩余吊索的最大拉應(yīng)力達(dá)

3、到材料容許拉應(yīng)力作為結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞的評判準(zhǔn)則，選擇不同位置，不同吊索發(fā)生斷裂的工況，對橋梁結(jié)構(gòu)的安全影響進(jìn)行分析，通過分析可得出單根吊索發(fā)生斷裂時，橋梁結(jié)構(gòu)的靜力性能影響有限，當(dāng)連續(xù)出現(xiàn)兩根或者三根吊索斷裂時，會影響橋梁的主體結(jié)構(gòu)，增加橋梁修復(fù)的難度，特別是應(yīng)對橋梁跨中附近的短吊索和斷裂吊索附近相鄰的吊索加強(qiáng)防護(hù)。
　　4.在成橋狀態(tài)的基礎(chǔ)上，考慮鋼箱梁橋面鋪裝施工中的偏差，通過改變鋪裝層的厚度和位置來模擬橋面鋪裝層的不均勻，分析鋼

4、箱梁橋面鋪裝不均勻時對自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)后期運(yùn)營的影響。分析可得，橋面鋪裝層厚度的增加與主梁位移變化成正比例，對吊索受力變化影響很小，對橋梁整體受力及運(yùn)營安全影響有限。
　　5.在成橋狀態(tài)的基礎(chǔ)上，按照設(shè)計(jì)規(guī)范中溫度荷載的規(guī)定，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體升降溫和溫度梯度分析，分析自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)索力變化和位移變化，并對整體結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行分析。得出整體升降溫對自錨式懸索橋的影響不大，頂?shù)装宓臏夭畹挠绊懕容^顯著，日溫的變化對鋼箱梁影響較大。