基 于有限位移弹性理论 ，采 用带动 坐标的混合 法对杆 系结构的有 限元平衡 方程进行 求解 ，通 过改进 索鞍单元模 拟 索鞍的顶推 ，增加 吊杆及预应力张拉模拟相应施工过程 ，由此建 立悬索桥 几何非线性精 细计 算的有限元分析 方法。以北盘 江大桥为背景 ，对其恒载状 态下的结构 内力及变形进 行 了精 细计算 。计 算结果表 明 ：本 文算法 正确 ，精度 较 高，收敛较快 ； 程序具有较强的 实用性。 关键词 ：悬索桥 ；几何非线性 ；有限元 中图分类号 ：U448．25 文献标识码 ：A 文章编 号：1672—7029(2009)04—0006—05 Anaccurate calculation methodforthe prestressed concretestifening girdersuspension bridge QIAOJian-dong，ZHAO Tian—fa ，CHENDong—dong ，YIN Wen—wei (1．SchoolofCivilandArchitecturalEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China； 2．CRBCInternationalCoLtd，Beijing100027，China) Abstract：Based onelastictheory offinitedisplacement，themixed method with movingcoordinateswasusedto solvethefiniteelementequation．In addition，cablesaddlepush wassimulated byimprovingthecablesaddleel- ementandthecorrespondingconstructionprocesswassimulated byincreasingthesuspenderandthetensioningof thebar．Then ageometricnon—linearfinite elementmethod forthesuspensionbridgewasestablished．Further- more，takingBeipan RiverBridgeasan example，theconstructionprocesswerecalculatedprecisely．Theresults show thatthemethod iseficientand accurate，and haspracticabilityin engineering aswel1． Key words：suspension bridge；geometricnon—linear；finite element 采用预应力混凝土加劲梁的悬索桥 ，在施工过 程中，主缆及主梁架设 、索鞍顶推 、预应力张拉都会 引起 结构 内力 与变形 的变 化 ，从 而影 响全桥 恒载 内 力状态 ，因此 ，有必要对预应力主梁悬索桥 的设计 及施工过程进行更精细分析。本文作者在有限位 移弹性理论的基础上，采用带动坐标的混合法对杆 系结构的平衡方程进行求解 ，增加预应力索单元模 拟预应力张拉 ，采用改进 的索鞍单元仿 真索 鞍顶 推 ，由此建立一套悬索桥几何非线性有限元分析方 法，并以北盘江大桥为背景 ，对其恒载状态下 的结 构内力及变形进行精细计算。 1 非线性有限元增量平衡方程 的求解 求解非线性方程一般采用线性化方法 ，即把非 线性 问题转化为一系列线性问题进行求解。常采 用的基本解法有以下几种。 1．1 Newton—Raphson迭代法(简称 N—R法) 对于 几 何 非 线 性 问 题 ，结 构 的 刚 度 矩 阵 [ ({ })]是节点位移 { }的函数

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