钢绞线拉索弹性模量修正及其对缆索体系桥梁的影响
2021-04-12江培睿赵勇霖王荣辉甄晓霞张卓杰
贵州大学学报(自然科学版) 2021年4期







摘 要:大跨度缆索体系桥梁有限元仿真模拟分析过程中,通常将钢绞线拉索等效为等截面均值圆杆,未考虑钢丝不同绞捻方式对钢绞线拉索整体弹性模量的影响。基于钢绞线拉索的钢丝空间几何形态和钢丝复合受力特点推导其等效弹性模量系数及n丝钢绞线弹性模量修正通用公式,并以洪鹤大桥为工程背景,分析钢绞线拉索弹性模量的修正对斜拉桥主梁位移、应力及拉索索力的影响。分析结果表明:对拉索弹性模量进行修正后,二期调索工况下的主梁跨中挠度变化量达78.9 mm,钢梁最大应力变化比值达9.0%。在采用平行钢绞线拉索的大跨度缆索体系桥梁分析计算中,应考虑钢绞线拉索弹性模量的修正。
关键词:钢绞线;弹性模量修正;大跨度桥梁;有限元模拟分析
中图分类号:U448.27
文献标志码:A
拉索作为一种常见的工程构件,主要用以承受轴向拉力。它既能充分发挥材料的轴向承载能力,又可避免结构因受压而产生的稳定性问题,具有强度高、自重小、几何构型灵活多变等优点,被广泛应用于大跨度桥梁工程[1-3]。按照内部构造要素和组成方式的不同,拉索可以分为钢绞线、钢丝束、钢丝绳和钢拉杆等[4],其中钢绞线具体参数需根据工程项目要求定制[5-7]。
在钢绞线拉索中,索体由多根钢丝通过不同方式绞捻而成,由于拉索中各钢丝并非均匀受力,拉索整体的弹性模量要小于等截面均值圆杆的弹性模量,这将会直接影响斜拉索的拉伸刚度[8]。……
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