黃 華,郭 朋,吳先兵,張凡濤
(長安大學(xué) 建筑工程學(xué)院,陜西 西安 710061)
斜拉橋在200 m到800 m的跨度范圍內(nèi)顯示出較大的優(yōu)越性,是大跨度橋梁的最主要橋型[1]。拉索作為斜拉橋的主要受力構(gòu)件,直接布置在主梁和索塔的外部,尺寸小、應(yīng)力大,且與空氣直接接觸,車輛沖擊、疲勞和腐蝕等均可對拉索造成嚴(yán)重的損傷。此外,一些極端情況,如火災(zāi)、暴風(fēng)情況下,拉索容易出現(xiàn)破損,甚至斷裂。1979年委內(nèi)瑞拉Maracaibo Lake大橋拉索突然斷裂,造成橋梁局部坍塌;2001年四川南門大橋拉索振動,進(jìn)而導(dǎo)致吊索斷裂,最終致使橋梁主體斷裂;2014年湖南郴州在建赤石特大橋6號橋墩左幅塔頂突發(fā)大火,導(dǎo)致9根斜拉索斷裂,斷索側(cè)橋面下降約2.15 m;2018年夏,受臺風(fēng)影響,蘇通大橋一根斜拉索和其連接固定的支架發(fā)生分離,在大風(fēng)中發(fā)生強(qiáng)烈的搖晃。
目前,拉索系統(tǒng)出現(xiàn)損傷甚至斷裂的問題受到了國內(nèi)外專家學(xué)者的廣泛關(guān)注。D Janjic[2]、WANG Yang-Cheng[3]等人采用剛度矩陣法,分析了斜拉索的數(shù)量、斜拉索之間的間距等因素對斜拉橋靜、動力特性和承載力的影響;B Shekastehband等[4]對張拉整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了斷索理論分析和試驗(yàn)研究,指出不同區(qū)域的拉索破斷對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響完全不同,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)饛埨w結(jié)構(gòu)的連續(xù)性倒塌;M Wolff等[5]考慮拉索垂度、橫向振動、結(jié)構(gòu)阻尼等因素的影響,進(jìn)而確定了動力響應(yīng)放大系數(shù);R Das等[6]通過非線性動態(tài)過程演示了典型斜拉橋的建模與分析,討論了多種類型關(guān)鍵斜拉索損耗情況下斜拉橋模型的響應(yīng),指出當(dāng)故障斜拉索位置靠近索塔時(shí),模型失效的可能性降低,在此過程中確定了斜拉橋的漸進(jìn)式倒塌模式;C Kao等[7]研究了拉索斷裂對大跨度斜拉橋結(jié)構(gòu)性能的影響,認(rèn)為外側(cè)拉索斷裂對結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移和極限承載力影響較為明顯;S Kim 等[8]基于結(jié)構(gòu)形態(tài)的變化和內(nèi)力的分布研究了單根拉索失效后結(jié)構(gòu)的靜力特性,發(fā)現(xiàn)盡管只有一根拉索失效,結(jié)構(gòu)靜力性能和極限承載力仍會發(fā)生顯著的變化;BAI Zhi-zhou等[9]在不考慮拉索斷裂和考慮拉索斷裂情況下,分別提出了斜拉橋達(dá)到極限承載力時(shí)的破壞機(jī)理,認(rèn)為不考慮拉索斷裂情況下結(jié)構(gòu)失效時(shí)延展性較好,考慮斜拉索斷裂情況下結(jié)構(gòu)失效時(shí)表現(xiàn)出明顯的脆性;JIN Xiao-Long等[10]建立了巴東長江大橋有限元模型并進(jìn)行試驗(yàn)研究,得出拉索斷裂對索力影響程度大于對主梁位移和固有頻率的影響程度。羅曉峰[11]等提出了修正的彈性支撐法,可在彈性范圍內(nèi)較準(zhǔn)確地對橋塔剛度較大、索距較小的雙塔雙索面斜拉橋橋塔做穩(wěn)定性分析;于剛等[12]以主梁最小屈曲安全系數(shù)和最大應(yīng)力安全系數(shù)作為結(jié)構(gòu)性能參數(shù),對不同位置拉索斷裂的損傷場景進(jìn)行了易損性分析,明確了結(jié)構(gòu)對不同位置拉索斷裂的敏感性,為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中監(jiān)測內(nèi)容的選取以及傳感器的布設(shè)提供了參考依據(jù);鄭小博等[13]通過反向加載模擬斜拉索斷裂的作用效應(yīng),分析了斜拉索在不同斷裂時(shí)間下橋梁的動力響應(yīng)特征,提出如果考慮兩根以上斜拉索同時(shí)失效,根據(jù)2.0的動力放大系數(shù)進(jìn)行安全儲備設(shè)計(jì)是不足的;閆冬[14]等以實(shí)例分析識別了橋梁的倒塌模式,提出的簡化計(jì)算方法計(jì)算精度高、運(yùn)算速度快,為橋梁抗倒塌設(shè)計(jì)和加固提供了科學(xué)依據(jù);宗鐘凌等[15]對一直徑6 m的葵花型索穹頂進(jìn)行了簡單的模型試驗(yàn)研究,指出單根拉索瞬間破斷會引起結(jié)構(gòu)的微幅振動,不同位置斷索對結(jié)構(gòu)的影響程度不同;王霄翔等[16]對某弦支穹頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了局部環(huán)索斷索動力沖擊效應(yīng)試驗(yàn),指出斷索點(diǎn)附近的桿件受到斷索的影響而發(fā)生一定的震蕩以及內(nèi)力變化,且索力越大、節(jié)點(diǎn)約束越弱,波動幅度越大;汪永蘭[17]、趙翔[18]先后對潤揚(yáng)長江公路大橋?qū)ΨQ拉索、非對稱拉索及拉索不同程度損傷下斜拉橋的靜動力結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了分析。
然而,當(dāng)前對帶有水平索的V型雙鋼拱塔斜拉橋的研究較少,且在施工控制方面國內(nèi)現(xiàn)行規(guī)范只對常規(guī)斜拉橋做了相關(guān)要求,而未涉及本文所研究的V型雙鋼拱塔斜拉橋。因此為保證局部拉索突然斷裂時(shí)剩余結(jié)構(gòu)的安全性,對V型雙拱斜拉橋拉索斷裂后的力學(xué)性能進(jìn)行研究很有必要。本研究以西安市某雙鋼拱塔斜拉橋?yàn)楣こ瘫尘?,進(jìn)行V型雙拱斜拉橋的拉索斷裂性能分析,研究主梁線形變化和索力分配規(guī)律,為此類橋梁設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)營監(jiān)控提供參考。
西安市某大橋主橋?yàn)閂型雙鋼拱塔斜拉橋,半漂浮體系,塔墩固結(jié),塔梁分離。橋梁跨度為(80+80)m,寬度為23.5×2=47.0 m。本橋主塔采用“花瓣式”鋼雙拱塔,鋼拱塔外觀立體圖呈花瓣式,正視圖呈傾斜的雙網(wǎng)球拍形,與豎直方向立面約呈1∶2.5 的傾斜角,塔身凈高約53.2 m,其中橋面距離塔頂39.0 m。主塔采用鋼箱截面,截面縱橋向2.8 m,橫橋向2.5 m,主塔內(nèi)高出橋面3 m范圍內(nèi)灌充C40混凝土。主梁采用鋼箱梁結(jié)構(gòu)形式,梁高1.8 m,單箱多室結(jié)構(gòu),在非錨固區(qū)頂板厚度16 mm,底板厚度12 mm,在錨固區(qū)將頂板、底板均加厚至20 mm,腹板厚度16 mm,U形肋厚6,8 mm,間距60~70 cm,橫隔板間距2 m,厚12 mm[19]。拉索采用空間密索體系,包括水平索和斜拉索,并沿順橋向及橫橋向?qū)ΨQ布置,雙拱塔間采用8對水平索通過兩端張拉連接,主梁跟主塔之間通過8對斜拉索連接,并在主梁上張拉,這兩套索構(gòu)成了空間索體系。全橋共48根索,拉索在主塔上的索距為豎向2.8 m,在主梁上順橋向標(biāo)準(zhǔn)間距為8 m。二期恒載包括橋面鋪裝以及其他橋面附屬設(shè)施,按72.3 kN/m計(jì),汽車荷載采用公路一級,單幅橫向按5車道考慮。該橋立面圖及實(shí)物圖如圖1所示,側(cè)視圖如圖2所示。
圖1 某斜拉橋(單位:cm)Fig.1 A cable-stayed bridge (unit: cm)
圖2 大橋側(cè)面圖(單位:cm)Fig.2 Side view of bridge (unit: cm)
采用Midas/Civil 2015軟件,建立雙拱獨(dú)塔斜拉橋空間結(jié)構(gòu)計(jì)算模型,全橋共劃分為281個(gè)節(jié)點(diǎn),316個(gè)單元,其中主梁88個(gè)單元。索塔和主梁采用空間梁單元模擬;水平索和斜拉索采用Ernst公式修正后的桁架單元進(jìn)行模擬,以消除拉索垂度對結(jié)構(gòu)非線性的影響。由于鋼拱塔基礎(chǔ)為群樁基礎(chǔ),且樁的長度較大,故塔底邊界條件采用固結(jié)進(jìn)行模擬;塔墩固結(jié)處通過共用節(jié)點(diǎn)進(jìn)行模擬;斜拉索節(jié)點(diǎn)和主梁節(jié)點(diǎn)間采用剛性連接進(jìn)行模擬,全橋共劃分為38個(gè)施工段。由于該大橋左右幅對稱,故僅對單幅結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,并將水平索從上到下依次編號為S1~S8,左跨斜拉索從左到右依次編號為X1~X8,右跨斜拉索從右到左依次編號為X1′~X8′。單幅模型圖如圖3所示,拉索編號如圖4所示,該模型鋼材、鋼絞線以及混凝土的材料特性如表1所示。
將正裝成橋索力與設(shè)計(jì)成橋索力對比如表2所示。
圖3 大橋單幅模型圖Fig.3 Single deck model of bridge
圖4 拉索編號Fig.4 Cable numbers
表1 主要材料特性Tab.1 Main material properties
根據(jù)上表索力情況可以看出,(正裝成橋索力-設(shè)計(jì)成橋索力)/設(shè)計(jì)成橋索力(%)的最大值為1.1%,最小為-4.0%,正裝成橋索力與設(shè)計(jì)成橋索力基本保持一致。在運(yùn)營狀態(tài)下拉索最大應(yīng)力為700.5 MPa,小于0.4fpk=0.4×1 860=744 MPa的限值,主梁跨中向上、向下?lián)隙确謩e為12.86,-46.58 mm,總計(jì)59.44 mm,撓跨比為1/1 345,小于1/500,滿足JTG/TD65-01—2007規(guī)范[20]要求。說明該方法可以比較有效地對模型各階段進(jìn)行模擬。
本研究利用Midas/Civil中的鈍化功能,結(jié)合施工階段來模擬斜拉橋的拉索斷裂現(xiàn)象,即先將要斷裂的拉索定義為一個(gè)結(jié)構(gòu)組,然后在完好模型的基礎(chǔ)上,添加一個(gè)施工階段,通過在該施工階段中鈍化已定義的結(jié)構(gòu)組來模擬拉索的斷裂。本研究僅分析正常運(yùn)營條件下,即恒載+公路一級車道荷載作用下,當(dāng)斷索的數(shù)量和位置不同時(shí),主梁的位移變化以及剩余索力分配規(guī)律。
由于該橋?yàn)閷ΨQ結(jié)構(gòu),故僅需模擬X1R~X8R以及S1R~S8R分別斷裂時(shí)主梁位移的變化即可,X1R~X8R分別斷裂時(shí)主梁位移變化曲線如圖5所示,S1R~S8R分別斷裂時(shí)主梁位移的變化曲線如圖6所示(其中,R代表右側(cè)拉索,主梁跨中節(jié)點(diǎn)橫坐標(biāo)為0 m,正值表示主梁斷索后相對斷索前發(fā)生上撓,負(fù)值表示主梁斷索后相對斷索前發(fā)生下?lián)?。
由圖5可知:
表2 正裝成橋索力分析Tab.2 Cable force analysis of completed bridge
圖5 X1R~X8R分別斷裂時(shí)主梁撓度變化值Fig.5 Changes of deflection of main girder when X1R-X8R fractured separately
(1)斜拉索斷裂對斷裂跨主梁線形的影響大于非斷裂跨。其中,最外側(cè)斜拉索的斷裂會導(dǎo)致斷裂跨梁體上撓,次外側(cè)斜拉索的斷裂會導(dǎo)致斷裂跨梁體部分上撓,部分下?lián)?,其余斜拉索的斷裂會?dǎo)致斷裂跨梁體下?lián)希聯(lián)戏逯稻霈F(xiàn)在錨固點(diǎn)附近。
(2)任意一根斜拉索斷裂均會導(dǎo)致非斷裂跨梁體下?lián)希聯(lián)戏逯党霈F(xiàn)在非斷裂跨跨中附近,隨斷索位置向索塔靠近,拉索斷裂對非斷裂跨主梁下?lián)系挠绊懼饾u減小。
(3)中間索X5R斷裂對主梁位移變化值的影響最大,最大值為-11.18 mm,較未斷索時(shí)增大25%。
(4)X1R~X8R單索斷裂對兩系梁之間主梁段的位移基本沒有影響,X7R斷裂時(shí),主梁坐標(biāo)0 m處位移變化值最大,為0.36 mm,較未斷裂時(shí)減小5.4%。
圖6 S1R~S8R分別斷裂時(shí)主梁撓度變化值Fig.6 Changes of deflection of main girder when S1R-S8R fractured separately
由圖6可知:
(1)相對于斜拉索,水平索斷裂對梁體位移的影響較小,每一根水平索的斷裂都會導(dǎo)致主塔兩側(cè)梁體下?lián)?,且下?lián)现祷鞠嗤?,斷索后兩跨跨中附近梁體位移變化最大,其中S2R斷裂時(shí)主梁位移變化量最大,為5.5 mm,較未斷裂時(shí)增大12.0%。
(2)水平索斷裂對兩系梁之間主梁段線形的影響也很小,但比斜拉索斷裂影響大。外側(cè)水平索S1R斷裂時(shí),主梁坐標(biāo)-9 m處梁體位移變化最大,最大值為-0.71 mm,較未斷裂時(shí)增大11%,但由于兩系梁之間主梁段的位移在斷索前就很小,所以基本可以忽略拉索斷裂后兩系梁間主梁段線形的變化。
列出X1R~X8R分別斷裂時(shí)剩余拉索索力變化曲線如圖7所示,S1R~S8R分別斷裂時(shí)剩余拉索索力變化曲線如圖8所示(橫坐標(biāo)從左到右依次是X1R~X8R,X1L~X8L,S8L~S1L,S8R~S1R,X1R′~X8R′,X1L′~X8L′)。
從圖7可知:
(1)單根斜拉索斷裂對本側(cè)拉索索力的影響明顯大于對另一側(cè)拉索索力的影響。任意一根斜拉索斷裂時(shí),其同跨同側(cè)和同跨異側(cè)附近幾根索的索力增大,與該斷索相連的水平索以及該水平索附近幾根索的索力變小,與該斷索關(guān)于跨中對稱的斜拉索以及該斜拉索附近的幾根索索力也會變小。
(2)斷索位置越靠近索塔,斷索處附近拉索的索力增量越大,但受到影響的拉索數(shù)量越少,當(dāng)內(nèi)側(cè)索X7R斷裂時(shí),除X7R同側(cè)附近的幾根拉索索力增大,其余拉索的索力基本沒有變化,此時(shí)X8R的索力變化值最大,為328.18 kN,較未斷裂時(shí)增大27.1%,表明外側(cè)索所承受的拉力可以均勻分配給附近的拉索,而內(nèi)側(cè)索所受拉力僅可集中分配給與其相鄰的少量拉索[21]。
由圖8可知:
(1)任意一根水平索斷裂時(shí),該側(cè)水平索的索力均會增大,與該斷索縱向?qū)ΨQ的另一側(cè)水平索以及該水平索附近幾根索的索力也會增大,與該斷索相連的兩根斜拉索以及斜拉索附近的幾根拉索索力降低,且降低值基本相同,一側(cè)水平索斷裂對另一側(cè)斜拉索的索力基本沒有影響。
(2)與斜拉索不同,外側(cè)水平索斷裂時(shí),其附近拉索索力增量較大,當(dāng)外側(cè)索S1R斷裂時(shí),S2R索力變化值最大,為381.04 kN,較未斷裂時(shí)增大19.4%。
考慮到斜拉橋雙索斷裂的組合較多,本研究基于單索中的分析結(jié)果,將對主梁線形影響較大的單索X1R,X5R,S1R進(jìn)行組合。
按照以下4種情況進(jìn)行分析:(1)橫向?qū)ΨQ斷裂;(2)縱向?qū)ΨQ斷裂;(3)原點(diǎn)對稱斷裂;(4)非對稱斷裂。列出斷裂組合如表3所示。各種斷裂組合下主梁的位移變化如圖9所示:
圖7 X1R~X8R單索斷裂時(shí)剩余索力的變化情況Fig.7 Changes of residual cable forces when X1R-X8R fractured separately
圖8 S1R~S8R單索斷裂時(shí)剩余索力的變化情況Fig.8 Changes of residual cable forces when X1R-X8R fractured separately
(1)拉索發(fā)生橫向?qū)ΨQ斷裂和原點(diǎn)對稱斷裂時(shí),主梁線形對稱變化,相對于橫向?qū)ΨQ斷裂和原點(diǎn)對稱斷裂,縱向?qū)ΨQ斷裂和非對稱斷裂對主梁線形的影響較大,尤其是縱向?qū)ΨQ拉索X5R+X5L斷裂時(shí),斷裂跨的最大位移為-68.34 mm,相比于未斷裂時(shí)增加了50.2%,但仍滿足1/500撓跨比的要求。
表3 斷裂組合Tab.3 Fracture combinations
(2)任意兩根索斷裂引起的主梁位移變化值約為這兩根索單獨(dú)斷裂時(shí)主梁位移變化值之和,即符合疊加原理。如同時(shí)斷裂X5R+X5L時(shí),-48 m處主梁的撓度變化值為22.1 mm,單獨(dú)斷裂X5R時(shí),該處撓度變化值為10.99 mm,單獨(dú)斷裂X5L時(shí),該處撓度變化值為11.0 mm。
(3)由3.1分析可知最外側(cè)斜拉索斷裂時(shí),會導(dǎo)致斷裂跨上撓,非斷裂跨下?lián)?,而且上撓值與下?lián)现祷鞠嗤虼送瑫r(shí)斷裂X1R+X1R′或者同時(shí)斷裂X1R+X1L′時(shí),主梁線形基本沒有變化。同理,同時(shí)斷裂X1R+X1L時(shí)會使斷裂跨主梁上撓最明顯。
由前面分析可知,從影響程度和范圍來看,拉索X1,X7,S1斷裂時(shí)對附近拉索索力的影響較大。但是,為了研究該類橋梁雙索斷裂后剩余索力的變化是否具有疊加性,本研究對多種斷索組合下剩余拉索索力的變化進(jìn)行分析,限于篇幅,僅列出組合X1R+X1L,X7R+X7L,S1R+S1L,S8R+S8L分別斷裂時(shí)剩余拉索索力的變化曲線如圖10所示:
分別列出圖10各斷索工況下剩余索力的變化最大值如表4所示。
由表4可知:單獨(dú)斷裂X1R時(shí),X2R索力增大205.88 kN,單獨(dú)斷裂X1L時(shí),X2R索力增大75.63 kN,同時(shí)斷裂X1R和X1L時(shí),X2R索力增大299.59 kN,較未斷裂時(shí)增大15.2%,此時(shí)所有拉索中X2R索力最大,為753 MPa。
單獨(dú)斷裂X7R時(shí),X8R索力增大328.48 kN,單獨(dú)斷裂X7L時(shí),X8R索力增大13.34 kN,同時(shí)斷裂X7R和X7L時(shí),X8R索力增大336.48 kN,較未斷裂時(shí)增大27.8%,此時(shí)所有拉索中X6R索力最大,為724.7 MPa。
單獨(dú)斷裂S1R時(shí),S2R索力增大381.04 kN,單獨(dú)斷裂S1L時(shí),S2R索力增大119.29 kN,同時(shí)斷裂S1R和S1L時(shí),S2R索力增大547.88 kN,較未斷裂時(shí)增大27.9%,此時(shí)所有拉索中S3R索力最大,為836 MPa。
圖9 幾種斷裂組合下主梁位移變化情況Fig.9 Changes of displacement of main girder under several fracture combinations
圖10 幾種斷裂組合下剩余索力的變化情況Fig.10 Changes of residual cable forces under several fracture combinations
表4 各斷索工況下剩余索力變化最大值Tab.4 Maximum changes of residual cable forces under different cable fractureconditions
單獨(dú)斷裂S8R時(shí),S7R索力增大154.62 kN,單獨(dú)斷裂S8L時(shí),S7R索力增大10.18 kN,同時(shí)斷裂S8R和S8L時(shí),S7R的索力增大166.50 kN,較未斷裂時(shí)增大15.2%,此時(shí)所有拉索中S6R索力最大,為784.5 MPa。
由以上分析可知,最外側(cè)兩根斜拉索或者最外側(cè)兩根水平索同時(shí)斷裂時(shí),相比于單根索斷裂后的疊加有一些放大效應(yīng),但隨著斜拉索斷索位置向索塔靠近、水平索斷索位置向主梁靠近,這種放大效應(yīng)逐漸減弱,整體而言,雙索斷裂基本符合疊加原理,通過斷索分析和疊加原理容易得知,縱向?qū)ΨQ斷索較橫向?qū)ΨQ和原點(diǎn)對稱斷索危險(xiǎn);雙索斷裂時(shí),剩余拉索索力最大為836.1 MPa,相比于其極限抗拉強(qiáng)度1 860 MPa,安全系數(shù)仍然達(dá)到2.2。
根據(jù)計(jì)算結(jié)果,得出不同斷索工況下主梁及索塔的最大應(yīng)力見表5,最不利工況下主梁及索塔的應(yīng)力云圖見圖11~圖12。
表5 不同索斷裂工況下主梁及索塔的最大應(yīng)力Tab.5 Maximum stresses of main girder and pylon under different cable fracture conditions
圖11 X2R斷裂時(shí)主梁及索塔應(yīng)力(單位:MPa)Fig.11 Stresses of main girder and pylon when X2R fractured(unit:MPa)
圖12 S1R+S1L斷裂時(shí)主梁及索塔應(yīng)力(單位:MPa)Fig.12 Stresses of main girder and pylon when S1R+S1L fractured(unit:MPa)
從上述圖表可以看出,各種斷裂工況下最大應(yīng)力出現(xiàn)在索塔單元,主梁應(yīng)力相對較小,單索斷裂工況下,X2R斷裂時(shí)主梁及索塔應(yīng)力達(dá)到最大,最大值為60.4 MPa,雙索斷裂工況下,S1R+S1L斷裂時(shí)主梁及索塔應(yīng)力達(dá)到最大,最大值為63.7 MPa,較未斷索時(shí)增大29.5%,但相對于Q345鋼材的屈服強(qiáng)度而言,仍然有較大的富余度。綜合前面分析得知,斷索對剩余拉索承載力的影響要高于對主梁和索塔的影響。
本研究以西安市富裕路某大橋?yàn)楣こ瘫尘?,進(jìn)行V型雙拱斜拉橋的拉索斷裂性能分析,研究正常運(yùn)營條件下主梁線形變化和索力分配規(guī)律,具體結(jié)論如下:
(1)拉索斷裂的數(shù)量、位置不同對主梁線形影響不同,雙索斷裂后,主梁位移最大增加50.2%,但仍滿足1/500撓跨比的要求。
(2)單索斷裂和雙索斷裂對兩系梁之間主梁段的位移影響基本可以忽略,任意兩根索斷裂引起主梁位移的變化值約為這兩根索單獨(dú)斷裂時(shí)主梁位移變化值之和,即符合疊加原理,縱向?qū)ΨQ斷索較橫向?qū)ΨQ和原點(diǎn)對稱斷索危險(xiǎn)。
(3)外側(cè)斜拉索斷裂會導(dǎo)致與其相鄰的水平索和另一側(cè)斜拉索索力明顯降低,內(nèi)側(cè)斜拉索的斷裂會明顯增大其附近斜拉索的索力,但水平索和另一跨斜拉索索力的降低不太明顯;左側(cè)水平索的斷裂對右側(cè)斜拉索基本沒有影響,某根水平索的斷裂導(dǎo)致與其相連的兩根斜拉索索力降低值基本相同。
(4)雙索斷裂對剩余拉索索力的影響基本符合疊加原理,少量拉索的斷裂不會引起結(jié)構(gòu)達(dá)到極承載能力,即使兩根危險(xiǎn)索同時(shí)斷裂,斷索后剩余拉索索力最大為836 MPa,安全系數(shù)達(dá)到2.2。
本研究主要分析正常運(yùn)營條件下雙鋼拱塔斜拉橋斷索后的主梁線形變化和索力分配規(guī)律,未涉及地震、臺風(fēng)等極端條件下結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng),下一步有必要針對此類極端條件進(jìn)行分析,以貼近工程實(shí)際。