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摘要
为保证大跨度地锚式悬索桥在运营的安全，探究运营中可能出现的破坏模式，对其弹塑性极限承载力及各构件的破坏顺序进行了研究。以我国某免涂装耐候钢-混组合梁公路悬索桥为工程背景，利用梁格法，采用Mises屈服准则，考虑几何非线性和材料非线性，基于U.L.列式编制了杆系有限元计算程序。选择受力最不利构件确定了6种最不利荷载工况，对各工况下悬索桥的弹塑性极限承载力及各构件的破坏顺序进行了分析。最后对6种荷载工况下的安全性进行了分析，重点分析了工况3和5下主缆与吊索的承载能力富余程度。结果表明：随着荷载的增加，钢梁局部应力达到屈服应力时结构体系依然可以保持弹性状态，但当主缆应力达到屈服应力时，体系开始进入弹塑性阶段；6种工况下该桥各构件破坏顺序不同，工况1～3体系破坏顺序为加劲梁→吊索，破坏模式为局部破坏，工况4～5体系破坏顺序为加劲梁→吊索→主缆→主塔接近破坏，破坏模式为主缆破坏引起的整体破坏；不考虑材料非线性时，会高估悬索桥的极限承载力，在分析极限承载力时材料非线性应予重视；工况3加载时，当加劲梁破坏后，吊索安全储备为37.2%,工况5加载时，当加劲梁破坏后，主缆承载能力富余为9.5%。
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单位天津大学; 建筑工程学院
