索力變化對斜拉橋特性及承載能力的影響.pdf

1、不論是分析橋梁的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，還是長期監(jiān)測橋梁的健康狀態(tài)，一個準確和有效的“基準”有限元模型都是不可缺少的。但由于多年使用，一些斜拉橋的結(jié)構(gòu)、材料等都已經(jīng)發(fā)生變化，僅依靠設(shè)計資料不能建立完全反映實際結(jié)構(gòu)狀態(tài)的模型，所以要依照現(xiàn)場測試結(jié)果將初始有限元模型修正為符合現(xiàn)階段實際情況的有限元模型。對于部分拉索已經(jīng)偏離設(shè)計狀態(tài)的斜拉橋，還要用數(shù)值模擬來研究索力調(diào)整的方法。 同時，斜拉索由于銹蝕的影響壽命多在20年以下，在使用過程中，如果某一根

2、斜拉索失效則很可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)遭到災(zāi)難性的破壞，因而有必要對拉索失效或者在維持正常交通的情況下更換斜拉索的安全性進行研究。 本文針對上述問題，主要做了以下內(nèi)容： (1)介紹了國內(nèi)外斜拉橋領(lǐng)域研究的現(xiàn)狀和存在的一些問題。以黃河勝利大橋為工程背景，簡要介紹了橋梁檢測的理論、方法和數(shù)據(jù)處理方法。 (2)用ANSYS通用軟件的二次開發(fā)功能開發(fā)了索力修正程序，并使用在黃河勝利大橋的模型修正上。根據(jù)勝利大橋設(shè)計資料建立了該橋初始

3、有限元模型，在此過程中分析了斜拉橋各種結(jié)構(gòu)體系的特點和模型簡化方法。建模過程中發(fā)現(xiàn)，施工順序?qū)Τ蓸驙顟B(tài)也有著很大影響。本文通過ANSYS特有的單元生死功能模擬了施工順序，研究了它對結(jié)構(gòu)狀態(tài)的影響。 (3)初始模型修正以現(xiàn)場測試時各級加載工況下?lián)隙?、索力的變化情況作為控制目標，最終建立了能夠反映撓度變化、索力變化的全三維基準有限元模型。以該基準模型為基礎(chǔ)，分析了橋面撓度對索力變化的敏感性，進而對索力進行了優(yōu)化，調(diào)整了斜拉橋的線形和