王立彬，吴 勇，金泊含

(南京林业大学 土木工程学院，江苏 南京 210037)



基于重力刚度法的三塔悬索桥形变特征研究

王立彬，吴 勇，金泊含

(南京林业大学 土木工程学院，江苏 南京 210037)

应用重力刚度法推导了集中力和均布载荷作用下三塔四跨悬索桥主缆的无量纲位移的理论表达式；分析了跨数、边中跨比以及恒载和活载集度对三塔四跨悬索桥重力刚度挠度的影响规律，及三塔四跨悬索桥不同于两塔悬索桥的新特征。研究表明：多跨悬索在恒活载作用下主缆的力学特征主要决定了三塔四跨悬索桥整体结构刚度的基本特征，单跨悬索和多跨悬索力学行为的差异是两塔和三塔悬索桥力学特征差异产生的根本原因；应用重力刚度法分析的三塔悬索桥行为特征与基于有限元方法计算的结构行为特征有很好的一致性。

桥梁工程；重力刚度法；位移方程；三塔四跨；悬索桥；挠度分析

0 引 言

作为悬索桥的重要承重构件，主缆在恒载作用下产生了很大的初始张力，形成了稳定的初始构形，对进一步抵抗竖向活载变形提供了强大的“重力刚度”。加劲梁的抗弯刚度远远小于主缆的重力刚度，因而对全桥结构行为的影响处于次要地位。基于此，S.G.Buonopane把主缆、塔柱划分为第一承重体系，加劲梁和吊杆划分为第二承重体系[1]。我国学者对重力刚度的定义和计算方法的研究表明：主缆的力学特性主要地决定着全桥的结构行为，重力刚度法是揭示大跨悬索桥基本力学行为的有效方法[2-4]。……