•Ⅱ-248•文章编号：CSTAM2012-E01-0123大跨度连续刚构拱桥有限元建模的吊杆力研究*刘志，谢官模1(武汉理工大学工程结构与力学系，湖北，武汉430070)摘要：在大跨度连续刚构拱桥的有限元计算分析中，输入的吊杆初始单元内力对计算的成桥状态内力和线形至关重要。本文以襄樊汉江五桥为依托，分别采用手工迭代与影响矩阵法进行调索计算，确定有限元模型中的吊杆初始单元内力，结合结构内力和线形的计算结果对两种方法进行分析比较，得到了两条有意义的结论，对连续刚构拱桥的有限元建模分析有一定的参考价值。关键词：连续刚构拱桥；有限元建模；调索；迭代法；影响矩阵法连续刚构—拱组合结构的墩梁拱刚结，体系内部主粱与主拱协同受力，两者刚度的比值直接影响成桥后各自承担的荷载及结构的受力特性[1][2]。由于连续刚构拱桥为高次超静定结构，每根吊杆张拉力的改变对全结构受力状态都有一定的影响，在设计中可以通过改变吊杆的张拉力来调整拱肋与箱梁的受力状态[3]。大跨度连续刚构拱桥构造复杂，在完成设计工作后，一般利用有限元软件对其进行受力计算，在有限元模型中，单纯地使成桥状态的吊杆力或线形达到某一状态有很多种方案，但欲使模型中的所有结果与对应的设计参数全部吻合却难以实现。因此，正确输入吊杆的初始单元内力对计算的成桥状态起决定性作用，目标是使有限元计算的成桥状态线形与内力达到某种平衡，同时又尽量接近于工程实际。本文依托襄樊市汉江五桥主桥工程，利用有限元软件MIDAS/Civil，分别采用手工迭代与影响矩阵法调索，对相应的成桥状态内力和线形进行对比研究，研究结果对连续刚构拱桥有限元建模分析具有一定的借鉴意义。1工程概况襄樊汉江五桥主桥采用77m+2×138m+77m梁拱组合结构，连续刚构体系。预应力混凝土箱梁采用单箱三室倒梯形截面，拱肋横桥向单片布置在箱梁中心线处，轴线为二次抛物线；全桥双幅布置84根吊杆，且关于中墩对称，所有吊杆的成桥设计索力均为750kN。结构总体布置见图1。图1总体布置及主要构件构造图2MIDAS/Civil中吊杆初始单元内力的确定在MIDAS/Civil中，模拟拱桥的吊杆采用桁架单元，吊杆张拉力的施加形式为在桁架单元上施加初拉力，程序会自动将张拉力以预应力的方式作用于拱肋与箱梁之间，同时考虑吊杆的轴向刚度[4]。对于斜拉桥与悬索桥这类桥面刚度很小的桥型，输入软件的初拉力与计算得到的成桥索力较为接近，只需对初拉力稍作改动，模型即可达到实际的设计状态，但对于类似于本文依托工...
