斜拉桥主梁挠度变化对拉索损伤的敏感性分析

来源 :石家庄铁道大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:ZHANGLIAO2009
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斜拉桥以其美观、跨度大等特点得到越来越多的工程师的认可。斜拉索是斜拉桥主要承重构件之一,也是斜拉桥较脆弱易损的部位。随着斜拉桥使用年限增长,在各种外部荷载激励下,斜拉索损伤问题越来越突出。全桥拉索发生病害损伤严重情况下将导致桥梁垮塌。本文以两跨邯武独塔箱梁斜拉桥为背景,以拉索索力变化为辅助围绕主梁挠度对拉索损伤的敏感性进行了分析,主要内容有:(1)按实际尺寸建立了邯武斜拉桥的三维实体有限元模型,以设计图纸给出的拉索初始应力和主梁的预拱度为参考值修正模型,得到了可靠的计算模型。(2)在拉索无损伤的情况下,以25℃为参考温度,采用整体升温的方式,给邯武斜拉桥施加温度荷载。从-10℃~40℃,每5℃增加一次,分析了温度荷载引起的拉索索力和主梁挠度的变化规律。(3)在拉索无损伤的情况下,施加汽车荷载,分析了汽车荷载引起的拉索索力和主梁挠度的变化规律。(4)拉索损伤通过折减拉索弹性模量来模拟,分析了单索损伤10%、50%、100%时自重作用下挠度和索力的变化规律。然后将单根拉索损伤50%与温度荷载和汽车荷载分别组合,得到拉索损伤对主梁挠度和拉索索力的影响。在大量的计算数据基础上,比较分析得到,拉索损伤对主梁挠度和拉索索力影响较大。在温度荷载和自重作用下,主梁挠度和拉索索力在受损拉索位置的变化明显增大。在汽车荷载作用下,索力变化主要受汽车荷载影响,挠度变化受拉索损伤影响较大,在汽车荷载的作用下挠度变化更大。
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