圆曲线索塔板式梁斜拉桥桥型分析

发布时间：2022-10-05 10:06 热度：

　　摘要：该斜拉桥索塔为圆曲线斜塔，并采用中空矩形变截面，内力变化与截面形式变化相协调，应力较均匀。索塔底部主梁为板式主梁，有效地抵抗了负弯矩，同时也增加了桥梁的立体感。通过建立midas-civil模型，从受力及美观两方面对圆曲线斜塔肋板梁斜拉桥的可行性进行了总体分析。

　　关键词：板梁， 斜塔， 内力， 美观

　　Abstract: Cable tower cable-stayed bridge for circular curve Leaning Tower, and with hollow rectangular cross-section, internal force change and cross section shape change mutually, stress is more homogeneous. The bottom plate girder cable for the main girder, effectively resist negative bending moment, also increased a bridge stereo feeling. Through the establishment of Midas-civil model, from stress and beautiful two aspects of circular curve Leaning Tower floors cable-stayed bridge beams and the feasibility of overall analysis.

　　Key Words: plate beams, Leaning Tower, internal force, beautyl

　　中图分类号： U448.21+2 文献标识码：A 文章编号：

　　一、引言

　　斜拉桥作为一种拉索体系，以其自身的优势被广泛用于桥梁建设中。斜拉桥不需要悬索桥的大型锚固装置，抗风性能也优于悬索桥;通过调节拉索索力使梁体的内力分布更加合理，适应每个阶段的要求。同时斜拉桥造型美观，受到人们的欣赏，它既满足交通要求又增加城市美观效果。

　　二、技术标准

　　荷载等级：公路Ⅰ级;

　　双向四车道，全桥0.25(护栏)+2.5(人行道)+2×3.75(行车道)+1.0(分隔带)+2×3.75(行车道)+2.5(人行道)+0.25(护栏)=21.5米

　　三、结构拟定

　　本桥拟采用刚构体系-梁、塔、墩固结，主梁成为在跨内有多点弹性支承的刚构。这种体系的优点是结构刚度大，主梁和塔柱的挠度均较小，不需要大吨位的支座，最适合用悬臂法施工。但是此刚构体系动力性能差，在地质条件差的条件下不宜使用。

　　本桥采用独塔双跨式。对于独塔双跨式斜拉桥，边跨和主跨比值一般可取0.5-1.0，采用不对称布置时，应注意悬臂端部的压重和锚固。本桥拟定边跨39.10m,主跨71.00m，边跨与主跨的比值为39.10/71.00=0.55。

　　对于独塔双跨式斜拉桥的H /l2宜选用0.3-0.45。通常在经济和施工可能的情况下，宜选用H /l2的高值，以降低拉索用量和减小跨中的挠度。本桥的设计塔高36.00m,主跨l2=71.00m，故可知H /l2=36.00/71.00=0.51，本桥为独塔双跨式并且跨径不大，主跨比取值偏高，对全桥结构的刚度有利。

　　扇形拉索在索面呈扇形布置，兼有辐射形和竖琴形的优点，又可灵活的布置，与索塔的各种构造型式相配合。是采用最多的一种索型，基于索形的构造优势和美观，本桥设计索型采用扇形索。

　　拉索索力按照刚性支撑法计算原理，初拉力基本抵抗锚固点处主梁的竖直分力，水平分力沿主梁传至上索塔底部，产生较大的负弯矩-947.2tm，横梁弯矩变化在227.3tm-375.5tm。

　　根据全桥构造拟定尺寸,在没有设置普通钢筋、预应力钢束的情况下，应力变化范围在

　　29.5Mpa-(-42.1 Mpa),可以通过预应力的设置达到允许应力要求。

　　六、桥型美观性简评

　　全桥整体比例比较协调，刚中有柔。索塔给人以曲线美，加之变截面给人以动感，既符合了内力变化规律，又减少了材料用量。主梁非锚固区采用板式主梁增加了桥梁的立体感，使主梁从视觉上有曲有直，变得更加浑厚美观，更显活力。

　　通过结构尺寸拟定与受力分析、外形评价，从总体上证明了此桥型的可行性。

　　1、结构在自重、二期荷载、拉索初应力、汽车活载和人行道活载作用效应下，内力变化比较平缓，且无内力集中现象，结构的受力体系是合理的，桥型是可行的。

　　2、结构截面富有变化，不同于常见斜拉桥的造型，适用于跨越中、小河流及被交路，可作为城市的标志性景观桥梁。

　　参考文献

　　[1] 范立础 主编 徐光辉 主审《桥梁工程》下册[M] 人民交通出版社 2001

　　[2] 项海帆 主编 姚玲森 主审 《高等桥梁结构理论》 人民交通出版社 2001

　　[3] 林元培 编著 现代桥梁技术丛书 《斜拉桥》 人民交通出版社 2004