采用塔锚式架设法施工自锚式悬索桥可行性研究

针对自锚式悬索桥“先梁后缆”法施工影响交通和环境的问题,提出塔锚式架设法。该方法借助边跨加劲梁延长主缆力的传递路径,通过塔梁临时锚固装置将主缆水平力由边跨加劲梁临时传递至桥塔,实现中跨加劲梁的“先缆后梁”架设。为研究塔锚式架设法的可行性及桥塔的复杂受力行为,以某双塔三跨自锚式悬索桥为背景,采用MIDAS Civil软件建立全桥模型,同时建立桥塔ANSYS实体模型和桩基与桩周土体FLAC 3D有限差分模型,分析桥塔压弯耦合失效、塔柱变形失效、桥塔基础推移失效3种桥塔失效模式,并分析垂跨比、加劲梁自重、边中跨比、桥塔墩高对桥塔压弯耦合失效模式的影响。结果表明:在中跨加劲梁吊装过程中,桥塔关键截面内力均在允许承载能力范围内,3种失效模式下各项指标均满足规范要求,说明塔锚式架设法可行。桥塔压弯耦合失效模式下,随垂跨比的减小、加劲梁自重的增加,桥塔塔底截面和塔梁连接处截面内力轨迹均呈现增大趋势;随桥塔墩高的增加,桥塔塔底截面内力明显增大,而塔梁连接处截面内力几乎没有变化;边中跨比对桥塔关键截面的内力轨迹影响程度有限,可以忽略。建议塔锚式架设法主要应用于加劲梁自重较小(如钢箱梁、钢-混组合梁等)、桥塔墩高较矮、塔基抗推性能较好的双塔三跨自锚式悬索桥。