MIDAS/Civil技术资料自锚式悬索桥的计算北京迈达斯技术有限公司2004.121MIDAS/Civil技术资料目录1.使用精确分析方法确定自锚式悬索桥三维形状2.三维悬索桥建模助手(索体系平衡状态)2.1简化的索体系平衡状态分析方法(Ohtsuki方法)2.1.1竖向平面内分析2.1.2水平面内分析2.2精确的索体系平衡状态分析方法3.悬索桥分析控制(整体结构体系平衡状态)2MIDAS/Civil技术资料1.使用精确分析方法确定自锚式悬索桥三维形状决定自锚式悬索桥形状的精确分析一般分为两个阶段。如下列流程图所示，第一个阶段确定整体结构形成前状态(无应力索长状态)，第二个阶段确定包含加劲梁、索塔墩等全部结构体系形成后的状态。将作为初始值使用柔度矩阵迭代计算各索单元的无应力索长(,,,)lxlylzTx水平力oL分析结果→)(,,,olxlylzL修正的使用无应力索长进行非线性分析。oL节点位移未收敛时更新坐标重新分析。),,(lzlylx分析结果→最终的(,,,)olxlylzL决定无应力索长状态构成结构体系(包含加劲梁+索塔)考虑索的张力进行分析，确定内力整体结构体系在(恒荷载+内力)状态下的非线性分析位移不收敛时更新杆系的内力重新分析→(新的杆系构件内力)完成整体结构体系的最终形状分析使用Ohtsuki博士的简化方法决定初始形状分析结果→(,,,)lxlylzTx水平力3MIDAS/Civil技术资料2.三维悬索桥建模助手(索体系平衡状态)图1.悬索桥建模助手MIDAS/Civil的悬索桥建模助手用于前面所述的确定整体结构形成前状态(无应力索长状态)的程序，建模助手内部又经历了两个步骤的分析过程。第一个步骤使用Ohtsuki博士的简化计算方法进行简化的初始平衡分析，在此阶段通过输入的加劲梁的均布荷载和Y、Z方向的垂度确定主缆的水平力和其三维坐标。第二个步骤为精确的初始平衡分析阶段，是使用前一步骤得到的主缆坐标和水平张力，通过非线性分析计算准确的索无应力长状态。图2.悬索桥建模助手4MIDAS/Civil技术资料2.1简化的索体系平衡状态分析方法(Ohtsuki方法)下面介绍悬索桥建模助手的第一个步骤中使用的Ohtsuki方法。该方法采用了日本Ohtsuki博士使用的计算索平衡状态方程式，其基本假定如下：(1)吊杆仅在横桥向倾斜，始终垂直于顺桥向。(2)主缆张力沿顺桥向分量在全跨相同。(3)主缆与吊杆的连接节点之间的索呈直线形状，而非抛物线形状。(4)主缆两端坐标、跨中垂度、吊杆在加劲梁上的吊点位置、加劲梁的恒荷载等为已知量。吊杆间主缆的张力分布如下图所示。图3.主缆张力一般来说将索分别投影在竖向和水平面上...
