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?nèi)珮蚪Y(jié)構(gòu)的整體剛度,使其力學(xué)響應(yīng)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(xué)行為的影響程度,以某在建的超高墩三塔斜拉橋?yàn)槔?首先確立了力學(xué)響應(yīng)指標(biāo)和計(jì)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(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響規(guī)律。結(jié)果表明:當(dāng)橋墩高度增加時(shí),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?shù)目v向位移和主梁的跨中撓度隨之增大;橋墩高差對橋墩的內(nèi)力影響很大,高差較大時(shí),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(jié)構(gòu)位移。 

【文章來源】：同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)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(shí)橋空間桿系模型，如圖3所示。模型不考慮樁基礎(chǔ)的影響，即橋墩和輔助墩的底部均設(shè)置為全固結(jié)。橋塔、橋墩和主梁采用梁單元進(jìn)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(xué)行為的影響程度，選取圖1左側(cè)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(cè)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(xué)響應(yīng)指標(biāo)�？紤]到響應(yīng)值不能夠清晰直觀地表現(xiàn)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(yīng)值在荷載作用下的變化趨勢。其中，u0、M0和v0分別是實(shí)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(shè)計(jì)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(jì)算荷載，不考慮荷載組合。在車道荷載作用下，首先計(jì)算每個(gè)力學(xué)響應(yīng)指標(biāo)的影響線，然后將車道荷載按照最不利工況加載得到指標(biāo)的最不利響應(yīng)值。以實(shí)橋中塔的墩底彎矩為例，影響線如圖4所示。在負(fù)號區(qū)域加載將得到負(fù)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(yīng)值。在溫度荷載作用下，全橋均勻升降溫25℃，同樣選取力學(xué)響應(yīng)的最大值作為最不利響應(yīng)值。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[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(xué). 2018(03)
[3]多塔斜拉橋鋼箱梁中設(shè)置剛性鉸研究[J]. 雷俊卿,曹珊珊,林道錦.  橋梁建設(shè). 2016(01)
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[6]嘉紹大橋多塔斜拉橋創(chuàng)新結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)[J]. 張喜剛,王仁貴,林道錦,吳偉勝.  公路. 2013(07)
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[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(xué)研究. 2010(04)
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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(xué) 2012
[2]高墩多塔斜拉橋溫度效應(yīng)研究[D]. 肖犖彪.西南交通大學(xué) 2011



本文編號：3103892