1、同时对几何与材料非线性进行分析时，结果表明材料非线性对大跨度斜拉桥非线性静力变化起着决定作用。该分析在大跨度节段混凝土斜拉桥上尤为正确。事实上，斜拉桥极限承载能力通常取决于涉及材料弹塑性和大变形稳定条件。在结构设计中，随着极限状态设计法而非容许应力法不断普及应用，了解和研究大跨度斜拉桥结构整体力学性能变得尤为重要。根据极值点失稳原理，本文研究建成状态下大跨度斜拉桥非线性静态和力学性能。在分析中，同时涉及了结构几何与材料非线性。本文也研究了些参数，如钢箱梁材料硬化和梁支撑条件。所有分析均始于桥梁恒载下稳定构件变形。主要目为了综合理解静态下力学性能和评价大跨度斜拉桥整体安全性。非线性注意事项和安全性评价非线性分析中注意事项斜拉桥是。
2、和解这类方程。研究大跨度斜拉桥非线性性能，非线性有限元方法已是相当流行。根据上述几何非线性原由,些已提供理论依据。以或和提出理论为例,通过恩斯特等效弹性模量法计算得出斜拉索下垂绕度，其中，每节点坐标结构几何尺寸变化是由于大变形引起。此计算考虑了平衡状态下梁体轴向应力弯曲耦合作用。事实上,利用恩斯特等效弹性模量原理,斜拉索切向刚度矩阵仅等于长度为横截面积为桁架单元刚度矩阵。因而桁架单元可以快速建立斜拉索模型。而通过常规梁单元可以建立纵向弯曲和轴向受压结构如主梁和塔柱模型。可以假定大跨度斜拉桥组成构件几何变形可以由大位移大旋转及小应变表征。随着有限变形理论如年和方法如和年发展,研究人员更倾向于使用方法来研究大跨度斜拉桥非线性变化。。
3、非线性小得多。大跨度斜拉桥整体安全性主要取决于桥梁各自相关材料非线性性能。然而，根据分界点失稳原理，计算所得临界荷载大大超出了桥梁实际安全值。所以，大跨度斜拉桥极限承载能力分析和健全性评估，应根据极值点失稳原理，并且必须标出桥梁从加载到破坏拉伸性能。前言梁体通过拉索倾斜张拉固定设计概念可以追溯到公元七世纪，但现代斜拉桥兴起始于世纪年代中期。现代斜拉桥在桥梁工程中日益普及原因，可归结以下几点桥型美观能充分和有效地利用结构材料性能增大刚度超过悬索桥施工方法高效快捷桥梁构造尺寸相对较小。过去年来，大跨度斜拉桥取得了快速发展。斜拉桥正进入个崭新时代中跨长度达到，甚至更长。随着中跨跨度增大，斜拉桥趋向于使用更薄和更细长加劲梁，这能符合空。
4、过斜拉索沿主梁长度多点弹性支承复杂非线性结构体系。虽然材料性能呈线性弹性变化，但整体荷载位移反应可能呈现出低于正常设计荷载下非线性如和。在荷载作用下，桥梁变形可引起结构几何变化，这呈现出几何非线性。如上文所述，通常几何非线性有三个来源缆索垂效应轴向力和弯曲相互作用大变形。为解决斜拉索下垂挠度问题，普遍做法是采用是等效弹性模量法,这计算方法首次由恩斯特于年提出其中，等效弹性模量斜拉索有效弹性模量水平投影拉索长度单位体积内拉索重量拉索拉应力。当拉索拉伸应力为时，给出瞬时切向等效弹性模量大小。在定荷荷增量下，拉索应力变化从到则正切方向等效弹性模量为和正如所有结构非线性分析,大跨径斜拉桥非线性分析最终也仅需推算体系非线性增量平衡方。
5、这些数值都远低于根据分岔点理论利用唐公式计算理论值。因此,分岔点失稳临界荷载远高于桥梁极限承载力,这在斜拉桥安全评价中并不保守。根据极值点失稳理论，大跨度斜拉桥极限承载力应在设计和施工中进行充分整体安全性评估。然而,斜拉桥极限承载力在极值点处不容易获得。极限承载力分析应同时涉及几何和材料非线性。为此，必须应用封闭解析和数值方法。斜拉桥极限荷载承载力只能通过结构由加载到破坏所得应力应变曲线中获得。目前,由于极限状态设计方法得应用，结构极限承载力已经变得越来越具有吸引力。总所周知，结构应设计满足极限承载力。因此,确定结构极限承载力是极为重要。如果斜拉桥极限承载力已确定,桥梁整体安全系数可用下式表示其中，为桥梁设计荷载,为桥梁极限承。
6、性评价结构体系失稳是由于平衡路径中存在奇异点,称为关键控制点。有两类不同关键点分岔点和极值点。假设结构为在分岔点失稳理想结构体系,它对应于数学中特征值问题而极值点失稳荷载实际上等于结构极限承载力,对应着边界极值问题。根据分岔点失稳原理，唐首先研究了斜拉桥临界稳定荷载。他先建立斜拉桥屈曲模型，然后利用能量方法推导临界失稳载荷公式。当斜拉桥主梁当做弹性支承梁时,唐同时也给出了主梁近似临界屈曲载荷计算公式。最终,他得出斜拉桥安全屈曲系数他试验斜拉桥最低安全系数为。根据分岔点失稳原理，研究了大跨度斜拉桥几何非线性失稳。在他们分析,上述提及造成几何非线性因素都纳入考虑,但没有包括材料非线性。他们以中跨斜拉桥做试验。已给出桥梁屈曲系数。因。
7、塔横截面面积和转动惯,弯曲和轴向受压结构如主梁和塔柱模型。可以假定大跨度斜拉桥组成构件几何变形可以由大位移大旋转及小应变表征。随着有限变形理论如年和方法如和年发展,研究人员更倾向于使用方法来研究大跨度斜拉桥非线性变化。有限元理论应用是建立在可以充分描述连续体变形过程。它严格区分相对稳定变形体。以下有几个实用理论整体拉格朗日法修正拉格朗日法变形理论这些理论都涉及大位移大旋转及小变形。因此,之前提及大跨度斜拉桥所有几何非线性,可以认为是正确。斜拉桥通常是由三个主要部分或桥梁结构组成，即缆索梁,和塔柱。这些结构部件可能是用不同材料做。因此,大跨度斜拉桥往往是由不同材料构成复杂体系。大跨度斜拉桥材料非线性分析应根据个别构件中各自。
8、梁已承受大恒载。所以，在构件中桥梁变形和已存在初始应力应给予考虑。因此,大跨度斜拉桥几何非线性或极限承载力分析应从恒载加载后非线性稳定构件开始。换而言之,非线性分析程序必须包含两个步骤第步，考虑恒载包括施工中荷载作用第二步，活载加载于变形稳定结构上。本篇论文,将利用修正后拉格朗配方法。梁和塔以节点梁单元来建模。而缆索建模是用符合恩斯特等效弹性模量原理节点桁架单元。对于几何非线性分析，逐级加载荷载增量应利用牛顿迭代法。对于材料非线性分析,当构件些高斯应力集中点超出极限应力时，单元刚度矩阵应修正为弹塑性刚度矩阵。对于极限承载能力分析,在结合了弧长方法法年中，应力应变曲线附近临界点可以定位出极值点和绘出极限后平衡路径。极限承载力和安。
9、载力。两者都包括恒载和活载。大跨度斜拉桥实例本文以明河斜拉桥作实例研究。该桥中跨长为，是目前中国在建中跨跨径最长斜拉桥。桥梁跨径布置为，有四个行车道。图为该桥立面图。高形钢筋混凝土塔柱如图所示。拉索有股缆绳，每股由根直径约高强钢丝组成。相关缆索数据列于表中。缆索为双向布置。表缆索数据表图索塔布置图图钢箱梁截面该桥三个主要组成成分,即钢梁缆索和钢筋混凝土索塔是由三种不同材料组成。每股单位体积缆索重量如表所示。相关材料数据列于表中。表给出了钢箱梁弹塑性硬化应力应变数据。对于有限元建模，梁分成个单元，每个索塔划分为个平面梁单元。每条缆索视为个平面桁架单元。由于斜拉桥复杂横截面形状，为简便起见，梁和塔使用等效薄壁箱型截面年。通过主梁。
10、动力学要求。鉴于此情形，在活载和外界引发动荷载如撞击，风和地震作用下，桥梁安全强度刚度和稳定日益重要性在设计和施工中应给予关注。大跨度斜拉桥呈现出荷载作用下非线性特征。众所周知，大跨度缆索承重结构是由高几何非线性复杂结构件组成。斜拉索非线性轴向拉伸性能，应由于自重引起下垂垂效应引起不同张拉应力大小。塔梁上，轴向荷载和弯矩组合效应。结构几何变形产生大位移。此外，在极限承载能力分析和健全性评估中，应包括每个桥梁因素包括屈服非线性应力应变状态。许多研究者提出了不同分析方法来解决这类高度非线性结构如和唐年科莫年。有些研究者忽略了非线性因素，而其他学者考虑个或多个这类因素。斜拉桥非线性分析集中在平面或空间和和几何非线性变化。然而，。
11、料非线性应力应变变化。当构件些点应力集中点超出个人材料屈服极限时，结构刚度矩阵应重新中文字出处大跨度斜拉桥力学性能任维新摘要本文撰写主要研究大跨度斜拉桥失效非线性静态和力学性能，并评估斜拉桥整体安全性能。其中，涉及了几何与材料非线性分析。几何非线性是由于缆索垂效应轴向弯曲力相互作用以及大变形效应引起。而当个或多个桥梁元素超出它们各自弹性极限时，也会呈现出材料非线性。以我国正在施工建设大跨度斜拉桥为例该桥中跨为，主梁采用钢箱梁，塔柱为钢筋混凝土结构。根据极值点失稳概念，在恒载作用下引起构件稳定变形时，开始进行桥梁极限承载能力分析。相关钢梁硬化和主梁支撑条件对桥梁极限承载力影响，人们已做了研究。结果显示几何非线性对桥梁性能影响比材。
12、限元理论应用是建立在可以充分描述连续体变形过程。它严格区分相对稳定变形体。以下有几个实用理论整体拉格朗日法修正拉格朗日法变形理论这些理论都涉及大位移大旋转及小变形。因此,之前提及大跨度斜拉桥所有几何非线性,可以认为是正确。斜拉桥通常是由三个主要部分或桥梁结构组成，即缆索梁,和塔柱。这些结构部件可能是用不同材料做。因此,大跨度斜拉桥往往是由不同材料构成复杂体系。大跨度斜拉桥材料非线性分析应根据个别构件中各自材料非线性应力应变变化。当构件些点应力集中点超出个人材料屈服极限时，结构刚度矩阵应重新修订形成弹塑性刚度矩阵。桥梁承受两种荷载作用,即恒载和活载。对于大跨度斜拉桥,恒载占据桥梁总荷载绝大部分。在桥梁成型后和活荷载加载前,。
参考资料：
1、该文档不包含其他附件(如表格、图纸)，本站只保证下载后内容跟在线阅读一样，不确保内容完整性，请务必认真阅读。
2、有的文档阅读时显示本站（www.woc88.com）水印的，下载后是没有本站水印的（仅在线阅读显示），请放心下载。
3、除PDF格式下载后需转换成word才能编辑，其他下载后均可以随意编辑、修改、打印。
4、有的标题标有”最新”、多篇，实质内容并不相符，下载内容以在线阅读为准，请认真阅读全文再下载。
5、该文档为会员上传，下载所得收益全部归上传者所有，若您对文档版权有异议，可联系客服认领，既往收入全部归您。
（外文翻译）大跨度斜拉桥的力学性能（译文）