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中图分类号：U4 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2012）12-0170-01

摘 要 ：针对空间扭背索斜拉桥所产生的非线性影响、主跨在偏载作用下的失稳特征,对斜拉桥极限承载能力的分析方法进行了综述.研究发现在考虑斜拉索垂度影响的情况下,由塑性铰法计算所得的活荷载系数偏小,且最小活荷载系数出现在主塔最大位移工况,即该荷载工况为极限承载力的最不利工况.

关键字：组合梁斜拉桥 空间扭背索 极限承载能力 几何非线性 塑性铰法

0、前言

随着我国经济的发展和人们对城市景观需求的提高,近年来在一些城市已经出现空间扭背索组合梁斜拉桥.空间扭背索组合梁斜拉桥能够完成与常规斜拉桥相当的社会公用,并且这种桥型造型美观,适合成为城市的标志性建筑,因此逐渐受到重视,并在大型工程中得以应用.然而,目前国内外对空间扭背索所产生的非线性影响、主跨在偏载作用下的失稳特征等问题的分析结果不多,对于其极限承载力的计算,可供参考的文献较少,仍需进一步研究.

1.依托工程简介

本文以山东境内某桥为依托工程进行计算分析.该桥主桥上构为独柱斜塔空间扭面背索斜拉桥,墩、塔、梁固结,其跨径组成为96m+220m等于316m.其中边跨主梁为预应力混凝土边箱梁,桥塔采用独柱斜塔,主塔全高133.147m（包括装饰性塔冠16 m）,桥面以上塔高118m.塔身顺桥向偏离铅垂面8°,倾向岸侧.主塔采用空心断面,因塔、梁固结,在固结区设7.5m厚的实心段.预应力混凝土箱梁伸过桥塔10.5m,通过1.5m钢混结合段与钢箱梁连接.全桥共设56根斜拉索,根据索力的不同分别采用PES7系列的109～211丝不同规格.

桥梁结构学位论文撰写
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2.有限元模型建立

本文采用ANSYS大型空间计算软件进行建模计算,模型所示使用单元为：主梁、桥塔及横梁采用beam44单元；拉索采用link10单元.边跨混凝土梁采用梁格法,主跨采用单主梁模型,斜塔采用空间梁单元模拟,拉索采用索单元模拟.结构离散图见图1.

模型中斜拉索因受到垂度影响,其受力性能会发生改变,本文按照Ernst公式对斜拉索的弹性模量进行修正.依据对模型桥线弹性分析结果并结合该桥的结构特点,采用以下2种最不利工况按照中载和偏载分别加载,计算分析其极限承载力,并考虑斜拉索垂度影响的几何非线性考虑形式进行分析：工况1：主跨弯矩最不利截面加载；工况1：塔顶截面最大水平位移加载.

在以上工况中,中载按照双向六车道折减后加载,偏载按照三车道折减后加载.

3.承载力分析

3.1 主跨跨中最不利加载作用

该工况ANSYS计算施加了六个荷载步,当活荷载系数达到9.45时,主塔锚固区下部C1索-C2索段达到