多塔斜拉橋是跨越寬闊水面和山谷的一種可行方案。然而,山區(qū)多塔斜拉橋的超高橋墩會改變全橋結構的整體剛度,使其力學響應有別于普通的多塔斜拉橋。為研究超高墩對三塔斜拉橋力學行為的影響程度,以某在建的超高墩三塔斜拉橋為例,首先確立了力學響應指標和計算方法,然后分析了橋墩高度、橋墩高差、主梁剛度和主塔剛度對塔頂位移、墩底彎矩、跨中撓度等結構響應的影響規(guī)律。結果表明:當橋墩高度增加時,車道荷載和溫度荷載所引起的墩底附加彎矩會隨之減小,而塔頂的縱向位移和主梁的跨中撓度隨之增大;橋墩高差對橋墩的內力影響很大,高差較大時,矮墩會承受更多的彎矩;提高主塔剛度能夠更有效的控制結構位移。 

【文章來源】：同濟大學學報(自然科學版). 2020,48(06)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

三塔斜拉橋立面布置（單位：m)

圖1 三塔斜拉橋立面布置（單位：m)利用有限元軟件建立了實橋空間桿系模型，如圖3所示。模型不考慮樁基礎的影響，即橋墩和輔助墩的底部均設置為全固結。橋塔、橋墩和主梁采用梁單元進行模擬。斜拉索用桿單元模擬，并采用Ernst公式[16]修正斜拉索的彈性模量，即

為了表征橋墩高度、橋墩高差、主梁剛度和主塔剛度對斜拉橋力學行為的影響程度，選取圖1左側邊塔的塔頂最大順橋向位移us、墩底最大順橋向彎矩Ms、左側中跨的跨中最大豎向撓度v、中塔塔頂最大順橋向位移um和墩底最大順橋向彎矩Mm作為力學響應指標�？紤]到響應值不能夠清晰直觀地表現出變化規(guī)律，采用量綱為一后的比值u/u0、M/M0和v/v0來反映模型的響應值在荷載作用下的變化趨勢。其中，u0、M0和v0分別是實橋模型在荷載作用下的塔頂位移、墩底彎矩和跨中撓度。參照《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTG D60-2015）選取公路-Ⅰ級車道荷載和溫度荷載作為計算荷載，不考慮荷載組合。在車道荷載作用下，首先計算每個力學響應指標的影響線，然后將車道荷載按照最不利工況加載得到指標的最不利響應值。以實橋中塔的墩底彎矩為例，影響線如圖4所示。在負號區(qū)域加載將得到負彎矩，在正號區(qū)域加載得到正彎矩，選取兩種加載方式的最大值作為最不利響應值。在溫度荷載作用下，全橋均勻升降溫25℃，同樣選取力學響應的最大值作為最不利響應值。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]洞庭湖主跨406m三塔鐵路斜拉橋設計關鍵技術[J]. 易倫雄.  橋梁建設. 2018(05)
[2]特大跨度三塔鐵路斜拉橋加勁措施的研究[J]. 張曄芝,張超超,易倫雄,周龍軍.  中國鐵道科學. 2018(03)
[3]多塔斜拉橋鋼箱梁中設置剛性鉸研究[J]. 雷俊卿,曹珊珊,林道錦.  橋梁建設. 2016(01)
[4]結構體系對多塔斜拉橋抗震性能的影響分析[J]. 耿方方,丁幼亮,謝洪恩,宋建永,王玉倩.  公路交通科技. 2014(07)
[5]多塔斜拉橋力學特性分析[J]. 李忠三,雷俊卿,林道錦.  世界橋梁. 2014(01)
[6]嘉紹大橋多塔斜拉橋創(chuàng)新結構體系設計[J]. 張喜剛,王仁貴,林道錦,吳偉勝.  公路. 2013(07)
[7]多塔斜拉橋剛度分析[J]. 曹珊珊,雷俊卿,李忠三,林道錦,王仁貴.  世界橋梁. 2012(01)
[8]多塔斜拉橋的剛度配置[J]. 喻梅,李喬,廖海黎.  四川建筑科學研究. 2010(04)
[9]結構布置對多塔斜拉橋力學行為的影響[J]. 喻梅,李喬.  橋梁建設. 2004(02)
[10]論多塔斜拉橋的剛度[J]. 鄭春,劉曉東.  公路. 2002(06)

碩士論文
[1]三塔混凝土斜拉橋靜力性能研究[D]. 趙東明.長安大學 2012
[2]高墩多塔斜拉橋溫度效應研究[D]. 肖犖彪.西南交通大學 2011



本文編號：3103892