刘盾

（中国船舶工业系统工程研究院，北京 100094）

1 结构体系及构造特点

拉索塔式海上平台和斜拉桥是海上拉索体系中的典型代表，拉索体系布置因其关键受力部件斜拉索的使用强度高、寿命长、受力均匀、整体结构稳定而著名。拉索塔式海上平台是固定式海上平台的一种，是一种采用绷绳(或钢索)与海底的基床相连来固定的海上平台。竖直的塔形结构自海底竖出海面,顶端是甲板,周边有绷绳或钢索向外拉开以固定平台整体。特点是具有较大的柔性, 作用在这样结构上的波浪荷载小于同样海况下的刚性支承结构。斜拉桥方面，以上海某跨海斜拉桥为例，斜拉索采用空间扇形双索面布置形式，结构外形独特，索塔锚固按照钢锚箱的方式，用剪力键(剪力钉)将钢锚箱连接到混凝土塔上，使两者一起受力。斜拉索的布置显著增强钢桥结构耗散能力，从而减小桥体结构受到的冲击力和造成的非良性位移。[1]

2 有限元仿真

本文以某海上斜拉桥为研究对象，使用一系列具有分部质量和刚度的离散单元来建立三维整体有限元模型，其中斜拉索采用空间杆单元Link10 模拟，该单元只拉不压，若Link10 受压，则刚度消失，恰好满足模拟斜拉索的松弛的需要。同时考虑到拉索本身固有的自重和初始应力，其非线性行为在有限元分析计算中不可忽视，因此依据等效弹性模量法对斜拉索的弹性模量进行折减运算。

共有192 条斜拉索，取四分之一进行建模则建立需48 条斜拉索。……