多塔悬索桥结构变形的实用计算方法

为解决利用有限元法求解活载作用下多塔悬索桥结构变形时工作量大、不便于参数影响分析的问题,基于结构内力按刚度分配的原理,建立了一种新的实用计算方法。首先添加各桥塔塔顶纵桥向位移约束,利用梁比拟法导出活载作用下缆索竖向位移表达式,并用能量守恒原理建立补充方程,分别求解各跨缆索结构的竖向位移和水平力;其次,依次解除前一步中添加的约束,对已求得的各桥塔两侧缆索水平力,将其力差按刚度分配给桥塔和相邻跨,得到多塔悬索桥活载作用下的最终位移;最后,以一座两主跨均为1 080m的三塔悬索桥为例与有限元计算结果进行了对比。研究结果表明:所建立的方法与有限元法相比,缆索竖向位移及各桥塔纵桥向位移计算相对误差一般在5%以内,能够为多塔悬索桥初步设计提供快速解算方法,并为有限元计算结果的校核提供参考。