混合梁斜拉橋施工階段幾何非線性靜力分析.pdf

1、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu),它是一種優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的新型結(jié)構(gòu),它能充分發(fā)揮鋼和混凝土兩種材料各自的優(yōu)點(diǎn),也克服了兩者的缺點(diǎn)而產(chǎn)生的一種新型結(jié)構(gòu)體系?；旌狭盒崩瓨蛞云洫?dú)特的構(gòu)造與技術(shù)特點(diǎn),已經(jīng)逐漸成為今后大跨度橋梁發(fā)展方向之一。由于混合梁斜拉橋具有的柔性結(jié)構(gòu)、構(gòu)件內(nèi)力和變形時(shí)的復(fù)合特性,在對其施以靜荷載之后,橋的結(jié)構(gòu)與主部件的軸線和位形都會有較大的變化。此時(shí)混合粱斜拉橋?qū)⒂兄c線性分析時(shí)不同的狀況:作用力和變形量之間不是線性比例關(guān)系、

2、由高次方程來表達(dá)結(jié)構(gòu)的變形、載荷增減的效應(yīng)不能簡單疊加。因此,有必要對混合梁斜拉橋進(jìn)行幾何非線性分析。
　　 本文的主要內(nèi)容是混合梁斜拉橋施工階段幾何非線性靜力分析。
　　 1.以前人的研究成果為基礎(chǔ),分析了混合梁斜拉橋計(jì)算理論的發(fā)展概況及現(xiàn)狀。
　　 2.研究了斜拉橋幾何非線性分析的基本理論,闡述影響斜拉橋幾何非線性的三大主要因素:大位移、斜拉索垂度效應(yīng)和梁.柱效應(yīng),分別介紹了這三種非線性影響因素的有限元分析方

3、法;以及幾何非線性方程組的求解方法。
　　 3.研究了XX大橋所具有的混合梁斜拉橋獨(dú)特施工特點(diǎn),使用橋梁有限元程序Midas/civil2010建立了仿真分析模型,對該大橋的典型施工過程分別進(jìn)行了線性與非線性計(jì)算,非線性計(jì)算重點(diǎn)考慮了斜拉索的垂度效應(yīng)和結(jié)構(gòu)的大位移效應(yīng),結(jié)合全橋施工過程進(jìn)行計(jì)算分析,分析了混合梁斜拉橋施工過程中幾何非線性對主梁豎向位移、施工階段結(jié)構(gòu)變形、內(nèi)力及應(yīng)力的影響,并對結(jié)果分析比較得出以下結(jié)論:
　　

4、 ①非線性因素中對主梁彎矩的影響最大的是斜拉索垂度的效應(yīng),大位移影響次之,而且不同的施工階段影響程度也不相同。
　　 ②在恒載作用下,斜拉索垂度效應(yīng)是幾何非線性的主要來源,梁-柱效應(yīng)、大位移效應(yīng)的影響相對較小,若僅僅進(jìn)行線性分析,則計(jì)算所得結(jié)果的誤差會很大。
　　 4.研究了在總結(jié)目前一些常用方法的基礎(chǔ)上,采用正裝--倒裝迭代計(jì)算法,并以塔和梁最大變位最小以及內(nèi)力應(yīng)力平順為目標(biāo)的來確定斜拉索的初始張拉力,采用基于正裝計(jì)