第10期罗喜恒,等:空间缆索悬索桥的主缆线形分析

1353

的3个索力分量进行迭代计算,直到收敛为止.当塔顶鞍座位置已知时,则可假定左端的切线

角和2个水平力分量,并在主缆右端寻找一个准切点,使其法平面通过鞍座圆心,而3个收敛条件为已知竖向坐标点的y坐标、准切点至圆心的距离和至鞍座面的距离.2.2 空缆状态

空缆状态计算就是根据无应力长度不变的原则,求得一组鞍座偏移量,使得鞍座两侧主缆满足鞍座的平衡条件,因此,各跨的计算方法是相同的:当不考虑鞍座时,可假定一端的3个索力分量,从左向右逐段计算,以另一端的3个坐标值为收敛条件;当考虑鞍座影响时,可先假定主缆与鞍座切点的位置,然后即可确定切点处的索力,从而得出鞍座内主缆的无应力长度,两切点之间按不考虑鞍座影响时的方法计算.空缆状态也可根据成桥状态得出的吊索无应力长度和吊索下锚点的当前位置自动考虑吊索的影响.

文献[3],对文献[3]中没给出的参数,经与该文献作者联系,现取值如下:¹吊索下锚点处桥面竖曲线半径为14472m,下锚点之间的横向距离为31.92m,吊索两端的刚臂长度取为0;端吊索下端的竖向力为3905.3kN,其余边跨吊索下端的竖向力为3142.86kN,中跨吊索均为3088.96kN.º塔顶鞍座主缆中心线处的半径为2.9m,计算时考虑鞍座位置未知和已知2种情况,鞍座位置已知时,其圆心到IP点的距离为3.730m,纵桥方向鞍座圆心在IP点的中跨侧86.7mm处,且横桥向有一个12.59b的转角[5].»文献[3]中的端吊索和其他吊索的面积应互换.

表1给出了主缆节点坐标的计算和比较结果,由于文献[3]未考虑鞍座的影响,A与C的比较表明,本文与文献[3]的y坐标最大差值为11mm,z坐标最大差值为10mm,而且差值呈现出一定的规律性,由此判断为系统误差,这说明本文方法具有足够的精度.A与B的比较表明,两者的z坐标差值不大,最大为9mm,而y坐标相差较大,最大为44mm,从表2可以看出,y坐标的差值主要是由鞍座位置之差引起的.

3 算例分析

本算例以永宗大桥(见图5)为背景,数据取自

表1 主缆节点坐标Tab.1 Coordinatesofcablenodes

x/m6.2525.0037.5050.0062.5075.0087.50100.00112.50125.00137.50150.00162.50175.00187.50200.00121.50225.00237.50250.00262.50275.00

y/m

A-48.062-53.458-58.105-63.600-69.946-77.146-85.204-94.124-103.912-113.719-104.935-96.152-88.221-81.137-74.896-69.495-64.930-61.199-58.299-56.228-54.987-54.573

B-48.062-53.462-58.114-63.613-69.964-77.169-85.233-94.160-103.955-113.763-104.968-96.180-88.243-81.155-74.910-69.505-64.937-61.203-58.301-56.230-54.987-54.573

C-48.062-53.462-58.111-63.609-69.956-77.157-85.215-94.134-103.917-114.573-104.938-96.160-88.230-81.147-74.905-69.502-64.935-61.201-58.300-56.228-54.985-54.573

A17.42915.69114.47513.12811.6239.9518.1056.0823.8811.6893.6285.5797.3528.94510.35911.59112.64013.50514.18314.67114.96615.065

z/mB17.42915.69014.47313.12511.6209.9468.0996.0753.8721.6813.6255.5767.3508.94410.35711.59012.63913.50414.18314.67114.96615.065

C17.42915.69314.47813.13211.6299.9578.1106.0863.8831.5003.6325.5867.3608.95510.36911.60112.65013.51414.19114.67814.97315.071

y差值/mmA-B

05813172329364344332722171310743100

48910975220-20A-C

0469101111105

z差值/mmA-B0123456798432211100000

-4-7-8-10-10-10-10-9-9-7-7-6A-C

0-2-3-5-6-6-5-4-2

注:表中A和B分别为鞍座位置未知和已知时的本文计算结果,C为文献[3]的结果,x=125m时,A和B是经过鞍座修正后的数值.