悬索桥平面缆索结构纵向刚度的解析算法及影响参数研究.pdfVIP

第 12卷 第 3期 铁道科学与工程学报 Volume 12 Number3 2015年 6月 JournalofRailwayScienceandEngineering June2015 悬索桥平面缆索结构纵 向刚度的 解析算法及影响参数研究 张兴标 。沈锐利 ，彭丹 (1．西南交通大学 土木工程学院，四川 成都 610031； 2．成都市市政工程设计研究院，四川 成都 610063) 摘 要：为更清楚地认识平面缆索结构及桥塔的纵向力学行为，基于主缆线形计算的传统抛物线理论，推导单跨缆索结构 纵向刚度的解析公式；结合算例与有限元及既有文献结果进行对比；基于梁的平衡微分方程和能量原理，推导索塔结构的 纵向刚度计算公式，并与有限元计算结果进行对比；由力学分析导出连跨缆索结构在考虑和不考虑支点刚度时的纵向刚度 解析公式；讨论单跨缆索结构纵向刚度的影响因素；利用有限元给 出单跨和双跨加栽时的连跨缆索结构纵向刚度变化曲 线。研究表明，导出的解析公式具有良好的精度 ，能够满足工程需要。 关键词：悬索桥 ；平面缆索结构；索塔；纵向刚度 ；有限元；解析公式 中图分类号：U448．25 文献标志码 ：A 文章编号 ：1672—7029(2015)03—0609—07 Researchontheanalyticalalgorithm influenceparametersof longitudinalstiffnessofplanecablestructuresforsuspensionbridges ZHANG Xingbiao ，SHEN Ruili，PENG Dan (1．SchoolofCivilEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China； 2．ChengduMunicipalEngineeringDesignResearchInstitute，Chengdu610063，China) Abstract：Inordertounderstandthelongitudinalmechanicalbehaviorofplanecablestructuresandpylonsbet— ter，analyticalformulabasedonthetraditionaltheoryofparabolicshapedmaincablewasderivedforthelongitu— dinal stiffnessofsinglespancablesturctures，comparisonwastakenbetweenanalyticalfomr ula，theexistinglit— eratureandfiniteelementmethodbyexamples．Analyticalfomr ulabasedontheequilibrium differentialequation ofbeam andtheenergyprincipleforthelongitudinalstiffnessofpylonswasalsoderived．Comparisonwastaken betweenanalytica1formulaandfiniteelementmethodbyexamples．Analyticalfomrulaswerederivedofrthelon— gitudinal stiffnessofmulti——spancablesturctures．Influencingfactorsofthelongitudinalstiffnessofrsinglespan cablesturctureswerediscussed．Changablecurvesofthelongitudinalstiffnessformuhi—span cablestructures wereg