倒张拱索桥承载钢制倒虹吸管工程的设计

倒张拱钢索桥是由昆明理工大学柔性结构研究所研制开发的一种柔性索桥,是国家科委“九五”重点推广科研项目成果,从1991年以来已在省内外多座交通桥上运用。在我省元江县江东大沟和元阳县呼山倒虹吸管工程用作跨河载管桥。通过工程实验,作者对柔性桥与刚性管联合工作的特点和设计要点作了一些摸索,可供今后倒张拱索载管过江工程设计和施工参考。

索桥结构的非线性有限元法

结合新型倒张拱索桥结构特点,考虑索桥非线性大变形性质,提出三节点二次曲线元,直梁单元和杆单元共存的混合单元有限元模式,从结构整体上模拟索桥.由 Reissner 广义变分原理导出曲线元,梁单元的刚度矩阵,并得到用节点坐标表示的大位移空间杆的单元刚度矩阵,实现了索、梁、杆单元的位移协调,得到整体规模下的有限元运动方程.用 Newton-Raphson 方法求解静力问题.实例的计算结果与实测值对比吻合较好,表明方法是正确和可行的.