1、本文以紅沙大橋為工程背景,主要以獨塔斜拉橋的幾何非線性問題對橋梁結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行分析研究。首先介紹了斜拉橋幾何非線性分析的基本理論,然后闡述影響斜拉橋幾何非線性的三個主要因素:大變形效應(yīng)、斜拉索垂度效應(yīng)和彎矩軸力的組合效應(yīng);采用大型通用軟件ANSYS針對紅沙大橋獨塔斜拉橋方案建立有限元模型,對施工階段的各個工況分別進(jìn)行線性與非線性計算并對結(jié)果進(jìn)行比較分析得出結(jié)論;最后分析了考慮幾何非線性的橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題。主要結(jié)論如下: (1)
2、從拉索張力的計算值對比來看,各個施工階段下,索力有不同,但索力大小變化范圍不大,就同一根拉索而言,索力大小變化在5%以內(nèi);幾何非線性因素對拉索索力的影響有限,并且隨著恒載變形完成以后,斜拉索的索力逐漸趨于一個穩(wěn)定值。 (2)從斜拉橋主梁豎向位移值來看,幾何非線性因素對結(jié)構(gòu)變形有一定的影響作用,尤其是在未完全合龍的各個施工階段影響更為明顯,其中,拉索的垂度效應(yīng)的影響最為顯著,其次影響較大的是大變形效應(yīng),影響最小的是彎矩與軸力的組合
3、效應(yīng)。因此,在主梁進(jìn)行掛籃施工的施工監(jiān)控中,決不能忽視對幾何非線性問題的考慮和研究. (3)從斜拉橋主梁單元彎矩值的計算結(jié)果來看,幾何非線性在各個階段都有較為明顯的表現(xiàn),其中,拉索的垂度效應(yīng)的影響最為明顯,其次是大變形效應(yīng),影響最小的是彎矩與軸力的組合效應(yīng)。 (4)造成彎矩與軸力組合效應(yīng)對結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形影響不大的主要有以下兩個原因:一是主梁設(shè)計中充分考慮到了主梁的受力特點,最大程度的減少了偏心受壓的影響;二是大橋采用密索