大跨度钢结构人行悬索桥受力性能对比分析
2021-02-25王志伟
建筑与装饰 2021年4期
王志伟
攀钢集团工程技术有限公司 四川 攀枝花 617000
1 工程概况
本文的人行悬索桥主跨达到了188m,桥梁的整体长度为287m,矢高达到了12.533m,矢跨比是1/15。桥梁的整体宽度是3m,采取了钢化夹层玻璃作为桥面制作材料。双缆体系下的顶缆矢高达到了11.753m,矢跨比是1/16,底缆矢高达到了13.431m,矢跨比是1/14。
2 有限元模型
本次研究主要使用了Midas/Civil有限元软件来构建了一个整体桥梁空间模型,按照基本参数来划分出不同的网格,单缆桥模型包含了595个节点以及1084个单元,其中吊杆以及主缆共计有250个单元;双缆桥模型包含了720个节点以及1084个单元,其中共计493个主缆以及吊杆单元数。针对这两种体系的桥梁统一了边界条件,使用刚性连接的方式来沟通主塔顶横梁与主缆,在主缆锚固处以及塔底部分则采取了固结的方式[1],悬索桥主要构件材料参数如表1所示。

表1 悬索桥主要构件参数
3 受力分析
3.1 人群荷载作用分析
本桥人群荷载按照3.5kN/m2为基础进行计算,通过有限元分析软件来把人群荷载加载至桥面板之中,能够获取相应的主缆内力分布结果。其中,单缆体系下的主跨塔顶主缆张力达到了1218.7kN,双缆体系下的主跨塔顶顶缆的最大张力达到了550.8kN,底缆的最大张力达到了708.0kN。由此能够看出,受到人群荷载之后,悬索桥的底缆会分担数量更多的荷载,相比之下超过了顶缆所承受荷载的1.3倍。接着对主梁单元的弯矩包络图进行获取,然后通过软件得出人群荷载作用下的主梁竖向挠度图,从图中能够得知,两种体系在主梁竖向挠度这方面的变化趋势差别不大,呈现出一种W形的挠度曲线,并且在1/4L和3/4L处取得最值。……
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