主索和斜拉索施加预应力的有限元分析
2023-06-24 22:01阅读：
编辑：杭州那泰科技
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有限元分析计算和模型试验均对主索和斜拉索施加了预应力。模型试验中，主索预应力为231MPa，斜拉索预应力为243MPa。计算时，索中的预应力是通过对索施加初始应变的方式得到。2个有限元模型中，主索、斜拉索的初始应变ε均为1.67×10-3，相当于预应力为350MPa。静力计算结果的比较列于表2。表2计算结果表明，在静力作用下试验模型有限元模型
的计算结果与试验结果吻合很好，两个有限元模型之间也能较好地满足模型设计相似比。
并与缩尺模型试验结果进行比较。在有限元模型地震反应分析中，以放置于基础顶面的3对纵向加速度、横向加速度和竖向加速度传感器中记录峰值较大者作为结构纵向、横向和竖向地震动加速度输入序列。对试验模型进行了7次不同地震强度输入下的结构地震反应试验，其中第7次试验的地震动加速度幅值最大，强度已经超过9度，可覆盖全国大部分地区。结构输入地震加速度数据选用第7次试验中加速度计的实测结果，持续时间为20.475s。
有限元模型计算得到的加速度是相对加速度，而加速度传感器得到的是绝对加速度，因此，将有限元计算得到的各点加速度与地震加速度叠加后才与加速度传感器采集的信号一致。有限元模型计算得到的位移与各位移传感器实测的位移均是相对位移，可直接进行比较。模型试验的实测峰值与有限元计算的峰值结果列于表4。从地震反应分析结果可以看出，在三向加速度峰值分别为0.45g(纵向)、0.46g(横向)和0.38g(竖向)的地震动共同作用下，结构最大加速度响应为1.06g(横向)，发生在塔架之间管道水平段的约1/4处，动力放大系数为2.3；最大位移响应为12.2mm(竖向)，发生在管道中点处，动力放大系数为1.58。斜拉索应力最大增加17MPa，主索应力最大增加13MPa，吊索应力一直处于很低的水平(约20MPa)。结构对称位置的动力响应是相同的。地反应分析中，各构件应力远低于其屈服强度，各构件没有出现异常的变形，表明该结构具有很好的耗能机制，具有很强的抵抗地震作用的能力。
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