基于变形协调原理的多塔斜拉桥非边塔纵向抗推刚度

为深入探寻多塔斜拉桥刚度特征,将斜拉索对桥塔的约束比作弹簧刚度这一理念引入多塔斜拉体系.选取多塔斜拉桥的最典型形式——三塔斜拉桥建立弹簧刚度等效模型,基于变形协调原理,求解多塔斜拉桥非边塔纵向抗推刚度,对推导的公式进行算例验证,并分析结构主要参数对桥塔纵向抗推刚度的影响.研究结果表明:对非边塔左跨施加均布荷载时,本文推导公式的非边塔塔顶偏位解与已有文献有限元解间的误差在6.82%以内,说明本文推导的非边塔纵向抗推刚度公式能够反映多塔斜拉桥桥塔的刚度特征,符合多塔斜拉桥概念设计的要求;非边塔纵向抗推刚度与桥塔自身刚度、主梁刚度、拉索与主梁夹角、拉索线刚度和桥塔拉索锚固间距等因素有关.

基于变形协调原理的多塔斜拉桥竖向刚度分析

为深入探寻多塔斜拉桥的刚度特征、分析多塔斜拉桥结构力学特性,选取多塔斜拉桥的最典型形式——三塔斜拉桥,基于变形协调原理,求解单位荷载作用下多塔斜拉桥的拉索竖向弹性支承刚度公式,对推导的公式进行算例验证,并分析桥梁结构主要参数对拉索竖向支承刚度的影响.研究结果表明：对边塔非边跨和非边塔左跨分别施加单位荷载时,由该公式解求得的边塔非边跨跨中挠度值与有限元解之间的误差为6.27%,求得的非边塔跨中挠度值与有限元解之间的误差为5.79%.文中解的结果比有限元解偏大的主要原因是：公式解没有考虑斜拉索的垂度效应,单位荷载作用下所产生的水平力有一部分消耗在拉索的垂度效应中,但公式推导时没有考虑拉索垂度效应,导致主梁跨中挠度偏大.推导的拉索竖向支承刚度公式可以较真实地反映多塔斜拉桥的刚度特征,符合多塔斜拉桥概念设计的要求.