Π型叠合梁斜拉桥建造全周期静风失稳模式及机理研究

摘要：

为了研究低抗扭转刚度斜拉桥建造全周期的静风稳定特征,采用风洞试验获得施工、运营阶段±10.风攻角区间主梁静风三分力系数,结合有限元数值模拟方法,采用内、外双层迭代算法同时计入斜拉桥几何非线性和风荷载非线性,对主跨跨径为480 m的Π型钢混叠合梁斜拉桥进行了建造全周期非线性静风响应分析.追踪该桥各典型施工阶段主梁变位和拉索索力随风速的变化,以揭示低抗扭刚度斜拉桥建造运营全过程中的静风失稳模式及失稳机理.分析结果表明:随施工阶段发展,静风失稳模式多次变化;各工况下的静风失稳均是三向变位的复杂耦合行为,本桥扭转和竖向变位交替占主导地位;最大单悬臂阶段为各施工阶段中最不利的一个工况,其失稳风速仅为72 m/s且结构响应较大.扭转为主导的失稳是由于拉索系统的应力降低而引起的结构破坏,而竖向变位为主的失稳是由结构较大变位引起的整体刚度的丧失导致的.静风失稳的内在机理是结构在风载下的附加风攻角反作用于风荷载使升力和升力矩迅速变化,同时结构的非线性变形导致拉索系统应力降低和结构刚度降低使结构破坏.

关键词：桥梁工程、斜拉桥、静风稳定、施工过程、失稳模式、失稳机理

所属期刊栏目：42

分类号：U448.27(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金;陕西省自然科学基金

在线出版日期：2023-11-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：204-213