（中铁第一勘察设计院集团有限公司， 西安 ７１００４３）

摘要： 为了研究大跨钢⁃混凝土组合梁斜拉桥在施工过程中主梁与主塔的内力及位移变化规律，以江西药都大桥为例，采用 ＡＮＳＹＳ 软件建立三维精细化有限元模型，对此钢⁃混凝土组合梁斜拉桥进行了施工过程数值分析。 计算结果表明：在主桥最大单悬臂状态、合龙和桥面铺装后，主梁与主塔的应力、变形均满足相关规范要求。 考虑斜拉索自重影响，通过 Ｅｒｎｓｔ 公式对斜拉索的弹性模量进行修正，分析了几何非线性对结构内力和变形的影响。 分析结果表明：随着斜拉索长度的不断变长，垂度效应越来越明显，尤其跨中斜拉索之间的主梁弯矩受到的影响较大，施工到桥合龙阶段，相对考虑垂度效应，不考虑垂度效应时，塔根部主梁弯矩减小 １􀆰 ６％；结构大位移及 Ｐ⁃δ 效应对主梁跨中挠度影响不超过 ４％。

关键词： 大跨钢⁃混凝土组合梁斜拉桥； 施工过程； 悬臂拼装； 垂度效应； 大位移效应； 荷载⁃位移效应

中图分类号：ＴＵ３９８，Ｕ４４３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２⁃８４８Ｘ（２０２２）１２⁃０１２１⁃０６

［引用本文］ 田引安． 大跨钢⁃混凝土组合梁斜拉桥施工阶段受力性能分析［ Ｊ］． 建筑结构，２０２２，５２（１２）：１２１⁃１２６．ＴＩＡＮ Ｙｉｎ′ ａｎ． Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｌｏｎｇ⁃ｓｐａｎ ｓｔｅｅｌ⁃ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｂｅａｍ ｃａｂｌｅ⁃ｓｔａｙｅｄ ｂｒｉｄｇｅ ｄｕｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］． Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，２０２２，５２（１２）：１２１⁃１２６．

ＤＯＩ：１０􀆰 １９７０１ ／ ｊ．ｊｚｊｇ．ＹＧ２２０６３９

Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｌｏｎｇ⁃ｓｐａｎ ｓｔｅｅｌ⁃ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｂｅａｍ ｃａｂｌｅ⁃ｓｔａｙｅｄｂｒｉｄｇｅ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ

ＴＩＡＮ Ｙｉｎ′ａｎ

（Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｆｉｒｓｔ Ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｘｉ′ａｎ ７１００４３， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｆｏｒｃｅ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｌａｗ ｏｆ ｍａｉｎ ｇｉｒｄｅｒ ａｎｄ ｍａｉｎ ｔｏｗｅｒ ｏｆ ｌｏｎｇ⁃ｓｐａｎ ｓｔｅｅｌ⁃ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｂｅａｍ ｃａｂｌｅ⁃ｓｔａｙｅｄ ｂｒｉｄｇｅ ｄｕｒｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ， ｔａｋｉｎｇ Ｊｉａｎｇｘｉ Ｙａｏｄｕ Ｂｒｉｄｇｅ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ， ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ⁃ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｒｅｆｉｎｅｄ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｂｙ ＡＮＳＹＳ ｓｏｆｔｗａｒｅ， ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ⁃ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｂｅａｍ ｃａｂｌｅ⁃ｓｔａｙｅｄ ｂｒｉｄｇｅ ｗａｓ ｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｓｉｎｇｌｅ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｓｔａｔｅ， ｃｌｏｓｕｒｅ ａｎｄ ｄｅｃｋ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｂｒｉｄｇｅ， ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｂｅａｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｔｏｗｅｒ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ． Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｓｅｌｆ⁃ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｓｔａｙ ｃａｂｌｅ， ｔｈｅ ｅｌａｓｔｉｃ ｍｏｄｕｌｕｓ ｏｆ ｓｔａｙ ｃａｂｌｅ ｗａｓ ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ ｂｙ Ｅｒｎｓｔ ｆｏｒｍｕｌａ， ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｔｙ ｏｎ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｆｏｒｃｅ ａｎｄ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓａｇ ｅｆｆｅｃｔ ｂｅｃｏｍｅｓ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｏｂｖｉｏｕｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔａｙ ｃａｂｌｅ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｔｈｅ ｂｅｎｄｉｎｇ ｍｏｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｂｅａｍ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｍｉｄ⁃ｓｐａｎ ｓｔａｙ ｃａｂｌｅｓ ｉｓ ｇｒｅａｔｌｙ ａｆｆｅｃｔｅｄ． Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｒｅａｃｈｅｓ ｔｈｅ ｃｌｏｓｕｒｅ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ， ｔｈｅ ｂｅｎｄｉｎｇ ｍｏｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｂｅａｍ ａｔ ｔｈｅ ｒｏｏｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｗｅｒ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ ｂｙ １􀆰 ６％ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈａｔ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓａｇ ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｗｉｔｈｏｕｔ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓａｇ ｅｆｆｅｃｔ． Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｌａｒｇｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｐ⁃δ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｍｉｄ⁃ｓｐａｎｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｂｅａｍ ｉｓ ｎｏｔ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ４％．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌ⁃ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｂｅａｍ ｃａｂｌｅ⁃ｓｔａｙｅｄ ｂｒｉｄｇｅ； ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ； ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｅｒｅｃｔｉｏｎ； ｓａｇ ｅｆｆｅｃｔ； ｌａｒｇｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔ； ｌｏａｄ⁃ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔ