索辅梁拱塔斜拉桥——眉山岷江大桥设计关键技术

新建的四川眉山岷江大桥应用索辅梁桥理念,利用P4钢拱塔结合三段平衡式双索面拉索和P3及P5辅塔结合单索面的稀索来辅助梁体受力,使2.5 m高的混凝土主梁满足了2×120 m的主跨要求;经受力分析,双肢拱塔间夹角取43.6°、辅塔设置两对拉索,达到梁体和钢拱塔受力最佳的设计目的。约束体系采用P4拱塔为塔梁分离,P3及P5辅塔为塔梁固结、墩梁分离,全桥8跨共500.5 m为整体一联布置,取得了结构安全性、行车舒适性及后期检修维护便捷等综合最优的性能。主梁单箱四室扁平混凝土箱梁、按全预应力结构设计,主塔及辅塔拉索在主梁上分别采用边缘锚固方式及腹板锚固方式。P4双肢钢拱塔利用转动铰并采用“同步对称竖转”工法由拼拱平台旋转到位,通过混凝土结合段与混凝土空间异形塔座构成整体。

索辅梁拱塔斜拉桥体系受力研究

为研究新型索辅梁桥在设计时如何使用恰当的缆索承载比、何种缆索类型及布置方式来辅助梁体受力,以索辅梁拱塔斜拉桥—眉山岷江大桥为例,采用数值分析法及有限元计算对拱塔及辅塔的受力进行影响分析。主要结论为:缆索对跨度的提升作用随着其承载比的增大而增加,且当混凝土梁体采用斜拉索辅助时,对跨度的提升作用更为有效;当双肢钢拱塔间夹角约44°时,可运用“3段平衡式拉索”实现梁体和钢拱塔受力最佳的设计目的;辅塔设置斜拉索对边跨梁体受力改善明显;研究得出索辅梁跨度经验公式L辅=K 1/ηL梁可用于指导索辅梁桥设计。