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作者:刘高;温佳年;陈上有;杨怀茂;
单位:东南大学土木工程学院;中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司;
摘要:为充分了解缆塔自平衡体系悬索桥桥塔的非线性稳定性,以某该类型超大跨悬索桥为背景,采用OpenSees有限元软件建立考虑边界非线性、材料非线性和几何非线性的桥塔稳定性分析模型,分析桥塔在恒载+活载、恒载+活载+运营纵风等5种荷载组合工况下的线性稳定性、边界非线性+几何非线性+材料非线性的多重非线性稳定性。结果表明:所建立的桥塔稳定性模型能够考虑边界非线性+几何非线性+材料非线性影响,计算效率高,适合实际工程应用;考虑边界非线性、几何非线性及材料非线性的稳定性分析中,竖向荷载系数大于屈服荷载系数时,竖向荷载系数~塔顶水平位移曲线逐渐平缓,呈现出强非线性;桥塔失稳模式主要为横向失稳,多重非线性稳定性系数相较于线性稳定性系数减小约75%;缆塔自平衡体系悬索桥桥塔稳定性由恒载+百年横风工况控制,失稳方向为横向,在实际设计中应考虑材料非线性对结构稳定性的影响。
关键词:悬索桥;;桥塔;;缆塔自平衡体系;;非线性稳定性;;稳定性系数;;失稳模态;;有限元法
基金资助:中交集团院士专项科研项目(YSZX-01-2021-01-B)~~