大跨度铁路悬索桥纵向位移特征及纵向支承要求

为研究大跨度铁路悬索桥合理的纵向支承体系,从理论上分析大跨度悬索桥的刚度特性及大跨度铁路悬索桥的纵向位移特征,并以某主跨1060 m上承式钢桁梁铁路悬索桥为例,分析大跨度铁路悬索桥在列车荷载作用下的梁端纵向位移特征,研究不同纵向支承体系对悬索桥加劲梁梁端纵向位移及速度的影响,最后给出大跨度铁路悬索桥纵向支承设计的要求。结果表明:竖向荷载作用下,结构产生显著纵向位移,是悬索桥的基本结构特征;竖向荷载作用在悬索桥加劲梁上不同位置时,加劲梁梁端纵向位移差别大;铁路列车作为快速移动荷载,具有规则、连续的特征,从而导致铁路悬索桥梁端频繁快速活动,此为梁端伸缩装置、支座、吊索耐久性的控制性因素。

基于移动力模型的多塔悬索桥梁端纵向位移特征研究

为研究多塔悬索桥加劲梁端在车辆荷载作用下的纵向位移特征,以某三塔四跨悬索桥为工程背景建立了全桥有限元模型,并对竖向移动力作用下的梁端纵向振动响应进行了时频域分析。结果表明:作用在主跨上的移动荷载会导致所在跨梁端位移变形特征呈类似正弦形状,同时通过中塔和缆索影响另一跨的梁端响应;移动力和移动速度的大小均会影响梁端分均累计位移,前者的增加会显著放大各频率的梁端振动幅值,而后者的增加会导致振动中高频成分的增多。通过参数分析发现中塔刚度,加劲梁纵向支承体系和桥塔数量会改变多塔悬索桥的纵向刚度。纵向刚度的提高会增强梁端动态响应,导致梁端累计位移的增加;同时抑制梁端纵向拟静态响应,导致梁端累计位移的减少。