幾何形狀變化對自錨式懸索橋影響線之影響

表 5-1 地錨式與自錨式懸索橋計算結果之比較

項目

主梁最大 正軸力

(KN)

主梁最大 負軸力

(KN)

主梁最大 正剪力

(KN)

主梁最大 負剪力

(KN)

地錨式 8.14 -25.46 95.28 -95.28 自錨式 15.24 -111.57 95.77 -95.77 相差百分比 46.57% 77.18% 0.51% 0.51%

項目

主梁最大 垂直正位移

(m)

主梁最大 垂直負位移

(m)

主梁最大 正彎矩 (KN-m)

主梁最大 負彎矩 (KN-m) 地錨式 0.00114 -0.00632 561.63 -321.04 自錨式 0.00113 -0.00537 523.87 -288.78 相差百分比 -1.43% -17.76% -7.21% -11.17%

5.2.2 幾何形狀變化對自錨式懸索橋影響線之影響

11 13 15 17

1/6.5 1/7 1/7.5 1/8

主梁矢跨比 主梁最大正軸力(KN)

圖5-5 矢跨比改變對自錨式懸索橋跨中最大正軸力之比較

-120

-110

-100

-90

1/6.5 1/7 1/7.5 1/8

主梁矢跨比 主梁最大負軸力(KN)

圖5-6 矢跨比改變對自錨式懸索橋跨中最大負軸力之比較

80 90 100 110

1/6.5 1/7 1/7.5 1/8

主梁矢跨比 主梁最大正剪力(KN)

圖5-7 矢跨比改變對自錨式懸索橋跨中最大正剪力之比較

-110

-100

-90

-80

1/6.5 1/7 1/7.5 1/8

主梁矢跨比 主梁最大負剪力(KN)

圖5-8 矢跨比改變對自錨式懸索橋跨中最大負剪力之比較

480 500 520 540

1/6.5 1/7 1/7.5 1/8

主梁矢跨比 主梁最大正彎矩(KN-m)

圖5-9 矢跨比改變對自錨式懸索橋跨中最大正彎矩之比較

-300

-280

-260

-240

1/6.5 1/7 1/7.5 1/8

主梁矢跨比 主梁最大負彎矩(KN-m)

圖5-10 矢跨比改變對自錨式懸索橋跨中最大負彎矩之比較

0.0009 0.001 0.0011 0.0012

1/6.5 1/7 1/7.5 1/8

主梁矢跨比 主梁最大正位移(mm)

圖5-11 矢跨比改變對自錨式懸索橋跨中最大正位移之比較

-0.006

-0.005

-0.004

-0.003

1/6.5 1/7 1/7.5 1/8

主梁矢跨比 主梁最大負位移(mm)

圖5-12 矢跨比改變對自錨式懸索橋跨中最大負位移之比較

表5-2 矢跨比改變對自錨式懸索橋分析結果之比較

項目

主梁最大 正軸力

(KN)

主梁最大 負軸力

(KN)

主梁最大 正剪力

(KN)

主梁最大 負剪力

(KN) 14.23 -101.41 95.92 -95.92 1/6.5

100.00% 100.00% 100.00% 100.00%

14.66 -104.86 95.88 -95.88 1/7 102.96% 103.40% 99.96% 99.96%

14.94 -108.00 95.83 -95.83 1/7.5

104.93% 106.49% 99.91% 99.91%

15.24 -111.57 95.77 -95.77 1/8 107.06% 110.01% 99.84% 99.84%

項目

主梁最大 垂直正位移

(mm)

主梁最大 垂直負位移

(mm)

主梁最大 正彎矩 (KN-m)

主梁最大 負彎矩 (KN-m) 0.00109 -0.00457 520.02 -259.61 1/6.5

100.00% 100.00% 100.00% 100.00%

0.00110 -0.00482 520.15 -268.87 1/7 100.84% 105.52% 100.02% 103.56%

0.00111 -0.00506 520.12 -277.79 1/7.5

101.85% 110.83% 100.02% 107.00%

0.00113 -0.00537 523.87 -288.78 1/8 103.18% 117.54% 100.74% 111.23%

5.2.2.2 改變主梁拱度

表 5-3 與圖 5-13 至圖 5-16 所示為自錨式懸索橋於有、無拱度時 之分析結果。由此結果可以看出，當主梁有拱度時，主梁跨中的變位 及彎矩會相對減小。由此可見，當主梁具有拱度時，混凝土自錨式懸 索橋的豎向勁度也將隨之增大。

-150 -100 -50 0 50 100 150

0 18 36 54 72 90 108

沿橋軸方向座標(m) 主梁軸力(KN)

有拱度正軸力 有拱度負軸力 無拱度正軸力 無拱度負軸力

圖 5-13 有無拱度對自錨式懸索橋主梁軸力影響線包絡比較圖

-150 -100 -50 0 50 100 150

0 18 36 54 72 90 108

沿橋軸方向座標(m) 主梁剪力(KN)

有拱度正剪力 有拱度負剪力 無拱度正剪力 無拱度負剪力

圖 5-14 有無拱度對自錨式懸索橋主梁剪力影響線包絡比較圖

-900 -600 -300 0 300 600 900

0 18 36 54 72 90 108

沿橋軸方向座標(m) 主梁彎矩(KN-m)

有拱度正彎矩 有拱度負彎矩 無拱度正彎矩 無拱度負彎矩

圖 5-15 有無拱度對自錨式懸索橋主梁彎矩影響線包絡比較圖

-0.009 -0.006 -0.003 0 0.003 0.006 0.009

0 18 36 54 72 90 108

沿橋軸方向座標(m) 主梁豎向位移(m)

有拱度正位移 有拱度負位移 無拱度正位移 無拱度負位移

圖 5-16 有無拱度對自錨式懸索橋主梁位移影響線包絡比較圖

表 5-3 有無拱度對自錨式懸索橋分析結果比較

項目

主梁最大 正軸力

(KN)

主梁最大 負軸力

(KN)

主梁最大 正剪力

(KN)

主梁最大 負剪力

(KN)

有拱度 15.24 -111.57 95.77 -95.77 無拱度 7.88 -93.87 96.60 -96.60 相差百分比 -93.45% -18.85% 0.85% 0.85%

項目

主梁最大 垂直正位移

(m)

主梁最大 垂直負位移

(m)

主梁最大 正彎矩 (KN-m)

主梁最大 負彎矩 (KN-m) 有拱度 0.00113 -0.00537 523.87 -288.78 無拱度 0.00129 -0.00686 590.36 -334.76 相差百分比 12.47% 21.69% 11.26% 13.74%

5.2.3 結構參數變化對自錨式懸索橋影響線之影響