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拉索损伤时V形双钢拱塔斜拉桥动力特性及抗震性能分析

Analysis of dynamic characteristics and seismic performance of V-shape double steel arch cable-stayed bridge with cable damage

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为研究拉索损伤作用下双钢拱塔斜拉桥的动力特性和抗震性能,以西安市富裕路沣河大桥为工程背景,采用有限元软件MIDAS/Civil建立有限元三维模型,研究不同位置、不同数量的拉索断裂后对桥梁动力性能的影响,深入分析地震和断索同时作用时主梁线形、拉索索力、主梁及索塔应力的变化规律.结果表明:单索断裂对桥梁自振频率的降幅较小,最大仅为5.12％;外侧斜拉索或水平索断裂较内侧断裂对桥梁的动力特性影响大;双索断裂时桥梁自振频率和剩余拉索索力的变化值约为这2根拉索单独断裂时的变化值之和,基本符合叠加原理;地震作用下2根危险索同时断裂后,剩余拉索索力最大值已不满足规范《公路斜拉桥设计细则》(JTG D65-01-2007)中拉索安全系数不小于2.5的要求,应采取措施予以加强,或者可取计算应力小于0.28fpk(fpk为屈服强度),以确保安全系数在规范规定范围之内,从而保证桥梁结构安全;桥梁自振频率变化率与拉索损伤程度的变化基本呈线性关系;竖向地震作用对剩余拉索索力的影响要高于水平地震作用,断索对剩余拉索承载力的影响要高于对主梁和索塔的影响.该结论可为同类桥梁索系的设计和后期维护提供一定参考.

黄华、白豪、周文杰、郭朋、杨坤

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长安大学建筑工程学院,陕西西安710061

桥梁工程 V形双钢拱塔斜拉桥 有限元模拟 拉索断裂 损伤机理 动力性能

51778060517080352020KW-067300102289401

2021

10.19721/j.cnki.1671-8879.2021.02.011

长安大学学报(自然科学版)
长安大学

长安大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.011
ISSN：1671-8879
年,卷(期)：2021.41(2)
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