17关于悬索桥移动荷载分析理解

关于悬索桥移动荷载分析理解1实例介绍人行悬索桥桥跨150m，f/L=1/15，桥面宽4.5m。主缆和吊杆采用索单元模拟，其他为空间梁单元。图1有限元模型图2一次成桥验证2问题重现在公路-Ⅱ级作用下，位移达到1756mm，如下图：图3移动荷载最大竖向位移3问题分析一次成桥验证，桥梁的位移基本满足要求，表明在恒载作用下，索单元的无应力长度是合适的，成桥的设计状态是合理的。此时，关于索单元有大位移分析需要的几何刚度，到拆分析需要的平衡单元节点内力，以及小位移线性分析需要的初始单元内力。施工阶段分析控制当进行移动荷载分析时，索单元自动转化为桁架单元并考虑初始单元内力的影响（几何刚度），进行线性分析，此时移动荷载的分析状态为：活载+桁架单元（考虑初始单元内力）+成桥边界。但要注意，初始单元内力只有刚度效应，没有内力效应。实际移动荷载的分析状态为：活载+桁架单元（考虑初始单元内力）+桁架单元初拉力（由恒载内力产生）+成桥边界。对比发现，相差桁架单元初拉力，因此，程序进行移动荷载分析时，输出的位移是没有实际意义的。4验证建立成桥模型：索改为桁架单元，给桁架单元添加恒载产生的初拉力，这样自重+初拉力进行线性分析时，应该达到成桥平衡状态。这也是实际的成桥分析状态。图4桁架模型成桥状态由图可以看出，在自重+初拉力作用下，基本满足设计状态。分别查看MVmax+初拉力和MVmin+初拉力位移此时查看的位移，才是有实际意义的。但要注意仅是指线性分析合理的情况。5结果分析实际位移达到1372mm，表明该桥的成桥刚度非常小，可以从成桥（自重）吊杆力看出。汽车活载产生的吊杆力达到44KN，比自重产生的都大，对于这样的柔性结构来说，必然会发生较大位移，只有当活载产生的比重较小，进行线性分析才会有意义，这也是实际悬索桥结构的处理本质。因此，对于本桥，按照桁架单元进行线性也是没有意义的。正确做法，应是按照满载和半跨布载将移动荷载转化为静力工况进行非线性分析，位移结果应该会减小。以上仅是个人理解，并不一定就是正确的，仅供参考！