懸索橋初始平衡狀態(tài)分析理論
懸索橋與一般中小跨經橋梁的區(qū)別就是懸索橋的自重和大部分施工荷載主要由主纜來承擔。特別是成橋后在恒載作用下主纜和吊桿的張力、橋形應與設計目標一致。懸索橋的主纜是變形性很大的承重構件,施工過程中主纜和加勁梁的幾何形狀變化非常大,所以進行懸索橋設計時,要做逆施工階段分析(倒拆分析),為了做考慮幾何非線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生變形后達到平衡狀態(tài),在滿足設計要求的垂度和跨經條件下,計算主纜的坐標和張力的分析一般稱為初始平衡狀態(tài)分析。這是對運營階段進行線性、非線性分析的前提條件,所以應盡量使初始平衡狀態(tài)分析結果與設計條件一致。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,利用節(jié)線法來計算空纜線形的過程。節(jié)線法是利用加勁梁、吊桿自重作用下產生的內力平衡條件來計算主纜的坐標和張力的方法。此方法是懸索橋(廣安大橋、永宗大橋、日本明石海峽大橋)廣泛應用的方法。最近除了節(jié)線法之外,還有利用彈性懸鏈線確定空纜線形的方法和考慮加勁梁、主纜、主塔體系來決定整體結構形狀的精確分析的方法。MIDAS/Civil軟件不僅能做節(jié)線法分析,而且還能對整體結構體系做精確的初始平衡狀態(tài)分析。