大跨度斜拉索自重下的垂度分析.pdf

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1、第33卷第3期2016年3月公路交通科技JoumalofHighwayandTmnsportationResearchandDevelopmentV01．33No．3Mar．2016doi：10．3969“．issn．1002—0268．2016．03．010大跨度斜拉索自重下的垂度分析刘平1，许慧2，谬玮1(1．江苏科技大学土木工程与建筑学院，江苏镇江212003；2．安徽理工大学土木工程学院，安徽淮南232000)摘要：为研究斜拉索垂度对大跨、超高斜拉桥拉索长度及索力的影响，采用解析方法研究了斜拉索伸长量及索力与斜拉索荷载、拉索长度及高度的关系，并给出其理论表达式。采用同时考虑

2、斜拉索张拉预应力与重力耦合作用的方法，从而无需假设斜拉索在垂度方向上的变形为悬链线曲线。分析结果表明，斜拉索垂度的关键影响因素是拉重比，即拉索重度与拉索高度之积与拉索应力比；拉索最大挠度处不在拉索中点位置，而是向重力方向有一些偏移，偏移量大小与拉重比成正比；拉索最大挠度值与拉索长度的二次方成正比，与拉重比成反比；当拉重比较小时，本文结果可简化为Emst公式。关键词：桥梁工程；大跨斜拉桥；Emst公式；垂度分析；非线性中图分类号：U443．38文献标识码：A文章编号：1002—0268(2016)03—0060—04AnaIysisofDeadweightInducedSagOfLO

3、ng-spanStayCabIeLIUPin91，XUHui2，QIUWeil(1．SchoolofCivilEn西neeringalldArchitecture，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zhenji粕gJiaIlgsu212003，Cllina；2．SchoolofCivilEn矛neering，AnhuiUniversityOfScience&Technology，HuainanAnhui，232000，China)Abstract：InordertostudytheiIlfluenceofsagofstaycableon

4、cablelengthandforceoflong-spanultra-highcablestayed崩dge，byusinganal”icalmethod，therelationshipofelongationandcableforcewit}1load，lengthandheightofstaycableisresearched，andthetheoreticalfo珊ulaispresented．ThecouplingofboththegraVityandthetensionalpre—stI-essareconsideIedwithouttheassumptionthatt

5、hestaycableisincatenaryshapeinveIticaldirection．Theresultshowsthaf(1)thekeyfactorofthesagofstaycableisthemtio卢whichistheratioofproductofunitweightandheighttostressofcable；(2)themaxverticaldisplacementofcableisnotatt}lemidpointofthecable，butatthepointmovingalittletothegravitydirection，theofbeti

6、spmportionalto卢；(3)themaximumsagofcableisproportionaltothesquareofcable1en疹handisinverselyproportionalto卢；(4)when卢islittle，theresultcanbesimplifiedast}leEmstfo珊ula．Keywords：bridgeengineering；long-spancable-stayedbridge；Emstfomula；saganalysis；non—line撕ty0引言斜拉索以其优越的跨越能力、合理的受力特点及新颖的结构形式、美观的表观造型，成

7、为现代桥梁工程中发展最快、革新最快、最具竞争力的桥型之一¨4I。斜拉索作为斜拉索桥梁当中最重要的受力构件，承担着结构大部分的荷载。由于斜拉索刚度小、重力拉力比低等特点，其几何非线性特点非常突出"山-。在各种非线性影响因素中，以大位移与斜拉索垂度的影响最大一。10

8、。传统考虑垂度影响的方法是采用Emst公式，该公式由德国工程师Emst于1932年首先提出，考虑了重力对于斜拉索垂直方向影响效应。该方法形式简单，物理意义明确，为业界广泛接受。但是，在他的方法中，忽略了重力收