空间扭索面斜拉桥结构受力特性分析

空间扭索斜拉桥造型独特,外表富有冲击力,但对于其结构受力特性却少有研究。以东莞滨海湾大桥为工程背景,采用MIDAS/Civil分别建立了扭索面和扇形索面斜拉桥模型,对两种索面斜拉桥的模态、拉索索力、主梁位移和主梁弯矩分别进行了对比分析。结果表明:不同索形会对桥梁模态产生一定影响;达到相同目标成桥索力所需的初张索力的大小和分布均有不同;主梁和主塔内力的大小和分布规律与索形有较大关系。扭索体系虽然会减小桥梁的刚度,但可以通过增大拉索直径的方式来弥补,以上结论可为扭索面斜拉桥的设计提供参考。

塔梁约束体系对空间扭索面独塔斜拉桥桥梁抗震性能影响研究

为探究塔梁约束体系对空间扭索面独塔斜拉桥抗震性能的影响,获得合理的空间扭索面独塔斜拉桥塔梁约束体系,文章以一座空间扭索面独塔斜拉桥为工程背景,基于SAP2000建立了有限元分析模型,设置了5种不同的塔梁约束组合形式,通过分析顺桥向和横桥向的桥塔控制截面弯矩、梁端位移等响应指标,对比了不同塔梁约束体系下空间扭索面独塔斜拉桥的地震响应规律,得到了该桥合理的塔梁约束体系。研究结果表明:顺桥向地震作用下,塔梁固结约束刚度较大,地震响应最大,采用减隔震装置能有效降低桥塔地震响应;横桥向地震作用下,横向设置抗风支座增大桥塔地震响应,建议取消横向抗风支座,采用拉索减震支座。E1地震及风荷载作用下,拉索减震支座栓销可起到抗风支座作用,同时拉索减震支座可以有效限制墩梁间相对位移,避免塔梁发生碰撞,同时拉索减震支座具有较强的耗能能力,可有效降低地震作用下桥塔横向地震响应。综合考虑顺桥向与横桥向的分析结果,对于空间扭索面独塔斜拉桥的塔梁约束方案,建议取消横向抗风支座,采用拉索减震支座。