研究目的:三塔雙主跨斜拉橋相較常規(guī)大跨斜拉橋而言,具有一定的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),但也存在豎向剛度低、拉索疲勞應(yīng)力幅高等缺點(diǎn),目前在鐵路上尚未得到廣泛應(yīng)用。本文以廣佛江珠城際(72+96+336+336+96+72) m三塔斜拉橋?yàn)楸尘?對(duì)影響剛度的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行分析,進(jìn)而擬出合理結(jié)構(gòu)尺寸,并對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)計(jì)算,得出在城際鐵路中推廣三塔斜拉橋的可行性。研究結(jié)論:(1)豎向剛度隨主梁高度增加而增大,但增幅低于梁高增幅,主梁采用鋼箱梁時(shí),通過(guò)增加主梁梁高來(lái)提高豎向剛度會(huì)較不經(jīng)濟(jì),綜合考慮后梁高取4.5 m;(2)索塔高度取96 m,塔柱截面取7 m×4 m;(3)斜拉索采用雙索面扇形空間布置,索塔錨固間距2 m,斜拉索在主梁上錨固間距為8 m,斜拉索與主梁夾角為30.3°～78.3°;(4)輔助墩位置選擇距離主塔96 m;(5)三塔斜拉橋在城際鐵路荷載作用下受力良好,具備推廣的價(jià)值。

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圖3 主梁橫截面(單位:cm)

為提高主梁剛度，每隔3m設(shè)一道實(shí)腹式橫隔板，頂、底板采用U型縱向加勁肋，其中頂板U肋厚10mm，底板U肋厚8mm,U肋橫向中心距600mm。鋼箱梁內(nèi)側(cè)板肋間距400mm，板肋寬160mm，板厚16mm。主梁橫截面如圖3所示。4.2主塔設(shè)計(jì)

圖4 (72+96+2×336+96+72) m鋼箱梁有限元模型

主橋鋼箱梁采用Q345qD鋼材，橋塔采用C50鋼筋混凝土，輔助墩及過(guò)渡墩采用C40鋼筋混凝土，承臺(tái)及加臺(tái)采用C30混凝土。計(jì)算結(jié)果如表6所示。列車(chē)靜活載作用下，主跨跨中撓度為404mm，撓跨比為1/832，滿(mǎn)足預(yù)先設(shè)定的剛度標(biāo)準(zhǔn)。梁端轉(zhuǎn)角為1.6‰，小于3‰，滿(mǎn)足有砟軌道的要....

圖5 主力+附加力組合作用下斜拉索索力包絡(luò)圖

斜拉索沿中塔對(duì)稱(chēng)布置，斜拉索內(nèi)力及應(yīng)力幅如圖5和圖6所示。計(jì)算結(jié)果顯示，主力+附加力作用下斜拉索最大索力為6096kN，最大拉索應(yīng)力幅為137.9MPa，滿(mǎn)足規(guī)范要求。

圖6 拉索應(yīng)力幅

(1)針對(duì)大跨徑橋梁而言，控制結(jié)構(gòu)自重至關(guān)重要。所以在主梁采用鋼箱梁時(shí)，為提高整體豎向剛度來(lái)增大主梁梁高的做法會(huì)較不經(jīng)濟(jì)。(2)增大橋塔高度和截面尺寸、設(shè)置輔助墩對(duì)提高整體豎向剛度效果最為顯著;在主梁剛度提高有限的情況下，還可通過(guò)增大斜拉索面積來(lái)提高整體剛度。

本文編號(hào)：4037259