懸索橋與一般中小跨經(jīng)橋梁的區(qū)別就是懸索橋的自重和大部分施工荷載主要由主纜來(lái)承擔(dān)。
特別是成橋后在恒載作用下主纜和吊桿的張力、橋形應(yīng)與設(shè)計(jì)目標(biāo)一致。懸索橋的主纜是變形性很大的承重構(gòu)件,施工過(guò)程中主纜和加勁梁的幾何形狀變化非常大,所以進(jìn)行懸索橋設(shè)計(jì)時(shí),要做逆施工階段分析(倒拆分析),為了做考慮幾何非線(xiàn)性的倒拆分析還需要做自重荷載下的初始平衡狀態(tài)分析。
懸索橋在加勁梁的自重作用下產(chǎn)生變形后達(dá)到平衡狀態(tài),在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的垂度和跨經(jīng)條件下,計(jì)算主纜的坐標(biāo)和張力的分析一般稱(chēng)為初始平衡狀態(tài)分析。這是對(duì)運(yùn)營(yíng)階段進(jìn)行線(xiàn)性、非線(xiàn)性分析的前提條件,所以應(yīng)盡量使初始平衡狀態(tài)分析結(jié)果與設(shè)計(jì)條件一致。
懸索橋的初始平衡狀態(tài)分析階段是以懸索橋的基本假定為基礎(chǔ),利用節(jié)線(xiàn)法來(lái)計(jì)算空纜線(xiàn)形的過(guò)程。節(jié)線(xiàn)法是利用加勁梁、吊桿自重作用下產(chǎn)生的內(nèi)力平衡條件來(lái)計(jì)算主纜的坐標(biāo)和張力的方法。此方法是懸索橋(廣安大橋、永宗大橋、日本明石海峽大橋)廣泛應(yīng)用的方法。最近除了節(jié)線(xiàn)法之外,還有利用彈性懸鏈線(xiàn)確定空纜線(xiàn)形的方法和考慮加勁梁、主纜、主塔體系來(lái)決定整體結(jié)構(gòu)形狀的精確分析的方法。MIDAS/Civil軟件不僅能做節(jié)線(xiàn)法分析,而且還能對(duì)整體結(jié)構(gòu)體系做精確的初始平衡狀態(tài)分析。