以五峰山长江大桥大跨度悬索桥为例，其设计荷载为ZK荷载，其中连镇铁路运营CRH动车组。为利用对称性简化分析，将ZK普通荷载图示修改为如图3-8所示的形式，加载长度为450 m。桥上线路分别命名为ZK1～ZK4，如图3-9所示。

图3-8　实际施加的列车荷载图式

图3-9　四线铁路及线路上的桥梁

使用Midas Civil 2015软件建立悬索桥计算模型，如图3-10所示。加劲梁和主塔承受轴向拉压、弯曲和扭转作用，选用梁单元进行模拟，主缆和吊索只能承受拉力，不能受弯受扭受压，采用索单元进行模拟。主塔、桥墩与地基固结。主塔与加劲梁通过支座连接，加劲梁可以产生竖向位移，加劲梁的竖向位移、横向位移与主塔一致。主缆和索鞍之间采用刚性连接，相对位移为零。吊索与加劲梁采用刚性连接。主缆端部完全固结。

通过有限元分析建立了ZK荷载下桥梁吊索索力、主缆拉力、主塔轴力及对应弯矩、主桁架轴力及对应弯矩的历程曲线，并分析了关键构件能够达到的最大内力，为模拟在线随机列车和汽车流作用下桥梁构件的内力提供了基础。(www.daowen.com)

图3-10　五峰山长江大桥悬索桥有限元模型

ZK荷载作用下，除两端吊索外，吊索索力时程线基本为单峰曲线，在任何组合下多列列车在桥梁跨中相遇时跨中吊索的索力达到所有吊索索力的最大值；主缆拉力时程线为单峰对称曲线，在任何组合下多列列车在桥梁跨中相遇时主缆拉力达到其最大值；主塔轴力及对应弯矩的时程线为单峰对称曲线，在任何组合下多列列车在跨中相遇时主塔轴力及对应的弯矩达到其最大值；主桁架内力的时程线相对复杂。

汽车荷载作用下，除桥梁两端的吊索外，吊索索力时程线基本为单峰曲线，汽车行驶到桥梁跨中时跨中吊索的索力达到所有吊索索力的最大值；主缆拉力、主塔内力时程线为单峰对称曲线，汽车行驶到桥梁跨中时主缆拉力、主塔内力达到最大值。

假定列车平均发车时间间隔为均匀分布，均值3 min，变异系数分别取0.1、0.2和0.3，采用随机模拟的方法通过计算机独立产生随机列车车流，排队上桥模拟多线列车过桥工况。利用建立的桥梁关键构件内力历程曲线计算构件内力，以0.12 s的时间间隔采样，得到构件内力样本值。经统计分析建立关键构件内力的概率模型，得到关键构件设计使用年限内力最大值的概率分布。当多列列车在线时，以桥梁设计使用年限内设计关键构件内力分布的超越概率不大于5%为标准，进而确定不同构件的多线折减系数。