斜拉桥的几何非线性问题主要是: 斜拉索的垂度问题、P-△效应(梁柱效应)、大位移。 个人理解如下: 1)斜拉索的垂度问题 如何考虑拉索的垂度问题?用桁架单位如何考虑拉索垂度问题?索单位如何考虑拉索垂度问题? 移动荷载除使用“小位移”的“初始单位内力”修正拉索的初始刚度,是不是根据恩斯特公式修正拉索的刚度? 答:在midas模型中,斜拉桥的拉索一般采用索单元模拟,根据运行的分析类型不同,索单元的表现类型也不同。见下图:
斜拉桥的几何非线性问题主要是:
斜拉索的垂度问题、P-△效应(梁柱效应)、大位移。
个人理解如下:
1)斜拉索的垂度问题
如何考虑拉索的垂度问题?用桁架单位如何考虑拉索垂度问题?索单位如何考虑拉索垂度问题?
移动荷载除使用“小位移”的“初始单位内力”修正拉索的初始刚度,是不是根据恩斯特公式修正拉索的刚度?
答:在midas模型中,斜拉桥的拉索一般采用索单元模拟,根据运行的分析类型不同,索单元的表现类型也不同。见下图:
只有索单元才有垂度效应(非线性单元),桁架单元没有垂度效应。柔性索具体一定的垂度,索呈曲线形状,当将索视为一直线杆件时,才有换算弹性模量,近视将非线性问题线性化。midas中通过ENST修正考虑垂度效应的。按下式计算:
移动荷载分析,使用小位移/初始单元内力,是考虑的成桥几何刚度,不是垂度效应。进行移动荷载分析时,索按桁架单元(或考虑成桥几何刚度)进行线性分析。
2)P-△效应
如何考虑斜拉桥的P-Delta效应,或者具体到斜拉桥P-Delta分析中如何选择“构成几何刚度的荷载”,比如利用‘移动荷载跟踪器’得到设计荷载作用下塔顶位移的最不利布载,考虑P-△效应计算塔顶位移,‘P-Delta效应分析控制’如何设置?
答:P-delta分析中,仅考虑单元由轴力成分的几何刚度,只适用于弹性分析。分析前,必须在分析控制中,设置确定的分析荷载工况,例如,将移动荷载追踪器得到的设计荷载转化为静力工况,然后将静力工况设置成分析荷载。
3)非线性分析
如何进行斜拉桥非线性分析?非线性分析主要考虑哪些方面的非线性问题?具体到斜拉桥中Midas的非线性分析是否只是考虑大位移?是否同时考虑了大位移和拉索垂度问题?非线性分析和P-△效应不能同时进行,有什么办法同时考虑这两项?或者同时考虑以上三方面的非线性问题?
答:对于成桥的非线性分析,在分析控制中,打开非线性分析选项并完成设置即可。如下图
非线性分析包含几何和材料非线性,斜拉桥通常考虑的是几何非线性。主要表现为:1 垂度效应 2 p-delta效应 3 大位移效应。只要进行几何非线性分析,这三项就都能考虑。
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知识点斜拉桥的几何非线性问题