發(fā)布時(shí)間：2021-06-27 10:18

　　對(duì)于大跨徑斜拉橋橋塔,在下塔柱較短的情況下,下橫梁與下塔柱形成剛架結(jié)構(gòu),導(dǎo)致橋塔塔柱產(chǎn)生較大的次內(nèi)力。武漢青山長(zhǎng)江公路大橋主橋橋塔設(shè)計(jì)過(guò)程中,為改善塔柱受力性能,提出了無(wú)下橫梁的A形橋塔設(shè)計(jì)方案。為驗(yàn)證其合理性,對(duì)有、無(wú)下橫梁2種橋塔方案在靜力荷載作用及組合下的結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明:取消橋塔下橫梁,能夠有效降低下塔柱在永久荷載、汽車及溫度荷載作用下的截面橫向彎矩;在船撞及風(fēng)等橫向荷載作用下,下塔柱彎矩顯著增加;荷載組合下,無(wú)下橫梁橋塔設(shè)計(jì)方案下塔柱截面組合設(shè)計(jì)彎矩更小,結(jié)構(gòu)抗裂性更強(qiáng)。 

【文章來(lái)源】：橋梁建設(shè). 2020,50(S1)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

武漢青山長(zhǎng)江公路大橋主橋立面布置

下橫梁截面高度較大，易與下塔柱、承臺(tái)形成剛性框架結(jié)構(gòu)，在溫度及混凝土收縮徐變作用下易出現(xiàn)開(kāi)裂病害；此外橫梁在自重、預(yù)應(yīng)力及主梁支反力作用下會(huì)對(duì)下塔柱產(chǎn)生一定的橫向彎矩[4]。同時(shí)對(duì)于在斜拉橋的景觀中起標(biāo)志性作用的橋塔而言，較矮的下塔柱和過(guò)于強(qiáng)大的橫梁，易產(chǎn)生較差的景觀效果[1]。由于該橋?yàn)闄M向A形橋塔，無(wú)需橋塔下橫梁提供橫向拉力，可考慮橋塔不設(shè)置下橫梁。在綜合考慮結(jié)構(gòu)受力、施工便利性及景觀效果等因素后，提出了不設(shè)置下橫梁的A形橋塔設(shè)計(jì)方案。取消下橫梁后，橋塔順橋向及中、上塔柱橫橋向采用與有下橫梁橋塔設(shè)計(jì)方案一致的構(gòu)造；南橋塔下塔柱高42.5m，北橋塔下塔柱高50.5m。南橋塔有、無(wú)下橫梁方案構(gòu)造示意如圖2所示[5-6]。4 2種橋塔方案靜力荷載橫向效應(yīng)對(duì)比分析

為了精確得到有、無(wú)下橫梁橋塔結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，采用專業(yè)橋梁工程軟件RM Bridge，分別建立全橋三維空間模型。為方便對(duì)比分析，將無(wú)下橫梁方案定義為方案1，有下橫梁方案定義為方案2。方案2中，橋塔下橫梁處設(shè)置豎向支座為主梁提供支撐，下橫梁按照全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件配置預(yù)應(yīng)力鋼束。方案1中，橋塔處主梁通過(guò)0號(hào)索支撐。2種方案模型中，除0號(hào)索外，其他斜拉索采用相同的索力，并施加相同的結(jié)構(gòu)荷載。模型中主梁、橋塔、橋墩及蓋梁采用梁?jiǎn)卧M，斜拉索采用索單元模擬，支座采用彈簧單元模擬，樁基礎(chǔ)采用柔度單元模擬。2種方案有限元模型如圖3所示。取消下橫梁后，對(duì)結(jié)構(gòu)順橋向受力體系改變較小，故主要針對(duì)橋塔橫橋向受力特性進(jìn)行分析�；诮Y(jié)構(gòu)力學(xué)模型，分別計(jì)算了2種方案在永久荷載、可變荷載及偶然荷載下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)。永久荷載包括自重、預(yù)應(yīng)力、收縮徐變、支座沉降等；可變荷載包括汽車、支座摩阻力、溫度及風(fēng)荷載；偶然荷載為船撞荷載。為比對(duì)荷載疊加效應(yīng)，按照《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2015）選取了以下4種荷載組合方式，對(duì)塔柱效應(yīng)進(jìn)行分析。

【參考文獻(xiàn)】：
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