塔梁间纵向弹性约束对铁路斜拉桥动力特性及地震反应的影响

以某铁路斜拉桥为工程背景,研究了塔、梁间纵向弹性约束刚度取值对斜拉桥动力特性及主塔地震反应的影响。研究结果表明:纵向弹性约束对斜拉桥体系纵漂及主梁反对称竖弯振型影响较大。与漂浮体系相比,在弹性约束刚度的合理取值条件下,弹性约束使塔顶位移及塔身控制截面的弯矩有较大幅度的降低,但使部分塔身控制截面的剪力增大。

塔梁间纵向弹性约束对斜拉桥抗震性能的影响

目前漂浮、半漂浮体系斜拉桥是广泛采用的的斜拉桥体系。在地震荷载作用下这两种体系的内力反应比较小,而位移反应比较大,常常不能满足要求。对塔梁间纵向弹性约束对斜拉桥抗震性能的影响进行了理论分析和实例计算。计算结果表明它能显著的减小漂浮、半漂浮体系斜拉桥在地震作用下的位移反应,又能使内力反应满足抗震要求,因此它不失为一种有效的改善漂浮、半漂浮体系斜拉桥抗震性能的手段。

文山马鹿塘特大桥主桥设计关键技术

文山马鹿塘特大桥主桥为(63+137+480+137+63)m双塔双索面斜拉桥,大桥单侧与连拱隧道相接。主梁采用双工字形钢-混组合梁,桥面全宽32.2 m;桥塔采用钻石形混凝土塔,两岸桥塔塔高分别为247 m和254 m;斜拉索按空间双索面对称布置。整幅式桥梁桥隧顺接采用双线分离设计,避免了桥梁整体加宽或设置整体式大跨隧道,同时缩短了连拱隧道长度。为降低汽车、温度和风等荷载作用下的结构响应,在塔梁间设置了弹性刚度为12 MN/m的纵向弹性约束体系,静、动力作用下梁端位移分别下降37.4%和35.9%、桥塔塔柱底纵向弯矩分别降低19%和20%,静力作用下钢主梁应力减小约30 MPa、桥面板抗裂应力储备提高1.13 MPa。辅助墩墩顶主梁采用10 cm落梁设计,墩顶组合梁桥面板抗裂应力储备提升117.7%,且其它主体结构受力未发生显著变化。组合梁采用双节段循环施工方案,有效缩短了主梁施工工期。

大跨度缆索承重桥梁主梁梁端位移特性研究

为研究不同体系大跨度缆索承重桥梁主梁梁端位移特性,以主跨988 m的斜拉-悬索协作体系桥——G3铜陵长江公铁大桥主桥为背景,构建相同跨径斜拉桥方案及悬索桥方案,采用有限元软件建立模型计算3种方案在运营阶段的梁端位移,并对梁端位移影响因素进行分析。结果表明:斜拉-悬索协作体系桥方案的梁端位移最小;对斜拉桥方案施加与斜拉-悬索协作体系桥主缆对桥塔纵向约束刚度相同刚度的塔顶纵向弹性约束,对悬索桥方案施加与斜拉-悬索协作体系桥斜拉索对主梁纵向约束刚度相同刚度的塔梁纵向弹性连接或在跨中增设中央扣,可大幅减小斜拉桥方案和悬索桥方案的梁端位移,其中纵向荷载(纵向有车风荷载和制动力荷载)引起的梁端位移大幅减小,活载引起的梁端位移也有一定程度的减小。斜拉-悬索协作体系桥方案存在主缆-桥塔-斜拉索-主梁的纵向约束体系,相对单纯的斜拉桥方案与悬索桥方案,对抵抗纵向荷载有较大的优势,因此其梁端位移小于单纯的斜拉桥方案和悬索桥方案。

三塔悬索桥中塔弹性纵向约束对结构设计的影响

以泰州大桥为例,用有限元法分析了三塔悬索桥中塔弹性纵向约束的合理弹性刚度,研究了弹性纵向约束对主塔、加劲梁、主缆以及结构动力特性的影响,研究结果表明,设置弹性索能有效改善三塔悬索桥的受力性能。