对空间索面悬桥空缆线形分析
发布时间：2019-10-29 12:44
【摘要】：桥梁工程一直是工程项目中重要的一部分,也和我们的民生发展息息相关,而在对空间索面悬索桥鞍座曲线进行空缆线形分析时,传统的方法为虚焦点法,其准确性差强人意。本文中对空间索面悬桥及其空缆线性分析进行了基本介绍,并提出可以用解析迭代法和有限元法提高分析的准确率、高效性,全面的进行空间索面悬桥空缆线形分析,希望对桥梁工程建设和今后的分析过程有所裨益。
【图文】：
者是利用模拟主索鞍以寻到切点，后者是详细演练主索鞍与主缆接触关系，两种方法都具有一定的高效性和准确性。(一)解析法解析法表示要利用经典弹性悬链线理论进行分析，在计算主缆自重集度时，以主缆变形前的无应力长度分布为依据，整个计算要在一定的假定条件下，主要包括:第一，主缆结构为柔性，仅能受拉，无抗弯刚度;第二，已经清晰地明了立面和平面圆弧，满足主索鞍空间圆弧曲线要求;第三，已经知道散索点与中跨的无应力长度，其界限处为立面圆弧最高点;第四，索股无应力长度值接近于主索鞍切点之间曲线弧长。下图1为此法的解析式和空缆计算，此方法通过微分增量关系迭代调节主索鞍位移量和纵向不平衡力，具有较好的收敛效果。［2］由于主索鞍曲线的圆心未必能处于相同里程，主要为立面和水平圆心，在计算时要根据立面圆弧圆心的值来决定切点坐标，然后通过散索点坐标得到跨径和高差，以平面圆弧计算横向偏距，此法的整个编制依靠MATLABＲ2013b平台以脚本文件方式完成，下图2为解析迭代流程图。(二)有限元法有限元法的计算前也需要一定的假定条件，主要包括:第一，索股被刚性横向固定于主索鞍索槽内，不存在位移现象;第二，杆单元的选择具有一定的特异性，只能选取仅受拉的杆单元，这样才可以更为精准的还原主缆;第三，已经知道散索点与中跨的无应力长度，其界限处为立面圆弧最高点;第四，索股无应力长度值接近于主索鞍切点之间曲线弧长。在计算时采用ANSYS有限元分析软件为计算平台，由于已知细致的主索鞍空间曲线解析表达式，可以于模型中精细还原主索鞍位置和空间曲线长度，一般在进行线形分析时需要三类单元，即以仅受拉Link10杆单元还原缆长，以仅受压Link10杆单元还原接触关系，以MPC184刚性梁单元还原主索鞍底座。
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本文编号：2553536
【图文】：
者是利用模拟主索鞍以寻到切点，后者是详细演练主索鞍与主缆接触关系，两种方法都具有一定的高效性和准确性。(一)解析法解析法表示要利用经典弹性悬链线理论进行分析，在计算主缆自重集度时，以主缆变形前的无应力长度分布为依据，整个计算要在一定的假定条件下，主要包括:第一，主缆结构为柔性，仅能受拉，无抗弯刚度;第二，已经清晰地明了立面和平面圆弧，满足主索鞍空间圆弧曲线要求;第三，已经知道散索点与中跨的无应力长度，其界限处为立面圆弧最高点;第四，索股无应力长度值接近于主索鞍切点之间曲线弧长。下图1为此法的解析式和空缆计算，此方法通过微分增量关系迭代调节主索鞍位移量和纵向不平衡力，具有较好的收敛效果。［2］由于主索鞍曲线的圆心未必能处于相同里程，主要为立面和水平圆心，在计算时要根据立面圆弧圆心的值来决定切点坐标，然后通过散索点坐标得到跨径和高差，以平面圆弧计算横向偏距，此法的整个编制依靠MATLABＲ2013b平台以脚本文件方式完成，下图2为解析迭代流程图。(二)有限元法有限元法的计算前也需要一定的假定条件，主要包括:第一，索股被刚性横向固定于主索鞍索槽内，不存在位移现象;第二，杆单元的选择具有一定的特异性，只能选取仅受拉的杆单元，这样才可以更为精准的还原主缆;第三，已经知道散索点与中跨的无应力长度，其界限处为立面圆弧最高点;第四，索股无应力长度值接近于主索鞍切点之间曲线弧长。在计算时采用ANSYS有限元分析软件为计算平台，由于已知细致的主索鞍空间曲线解析表达式，可以于模型中精细还原主索鞍位置和空间曲线长度，一般在进行线形分析时需要三类单元，即以仅受拉Link10杆单元还原缆长，以仅受压Link10杆单元还原接触关系，以MPC184刚性梁单元还原主索鞍底座。
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