非滑移刚度理论下的空缆线形半解析算法

摘要：

为设计阶段更简洁和准确地计算悬索桥空缆线形,提出了 一种锚跨水平张力-预偏量-修正水平力迭代过程的非滑移刚度理论计算方法.基于分段悬链线理论,探讨了空缆线形计算存在的三种不同情况,并以此为计算思路.在任一锚跨水平张力作用下,考虑鞍座对空缆线形的影响,以各跨无应力索长不变与鞍座两侧的力或力矩平衡为准则,推导了各跨左右鞍槽接触段和悬空段的内力与线形平衡方程,以及迭代过程中待求参数之间的影响矩阵及修正方法,以右边塔索鞍处不动点里程坐标误差为收敛条件,采用了二分法迭代出理论的左锚跨水平张力,进而得到空缆状态下各索鞍的预偏量以及各跨索段内力与线形.通过算例比对,验证了本文方法的可靠性.结果表明,在成桥状态下结构参数已知的基础上,仅需求解左锚跨水平张力一个变量参数,即可得到各跨索股线形与内力以及鞍座预偏量.相比传统的滑移刚度理论方法,本文方法迭代过程方便简洁,易收敛且精度高,无需往复固定或释放一个鞍座约束进行迭代求解,提高了计算效率,适用于任意跨对称或非对称空缆线形的计算.

关键词：非滑移刚度理论、空缆线形、半解析算法、影响矩阵、修正方法

所属期刊栏目：40

分类号：U448.25;O302(桥涵工程)

资助基金：国家重点研发计划2017YFC0805304

在线出版日期：2023-07-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：456-463