橋塔剛度對混凝土自錨懸索橋動力特性的影響分析

摘 要：以國內某混凝土加勁梁自錨懸索橋為研究背景，在總結前人研究成果的基礎上，采用Midas Civil程序建立“脊骨梁”式有限元模型，研究結構基礎自振特性與橋塔抗彎剛度變化對混凝土加勁主梁自錨懸索橋動力特性的影響。結果表明橋塔順橋向抗彎剛度對自錨懸索橋的1階縱向漂移、豎彎振動、橫彎振動與扭轉振動頻率均有影響，但橋塔橫向抗彎剛度僅對自錨懸索橋橫彎振動頻率影響較大。

關鍵詞：混凝土自錨懸索橋；動力特性；有限元方法；自振頻率；橋塔剛度

引言

自錨懸索橋不設錨碇，主纜錨固于加勁梁端部，除同時兼具傳統地錨懸索橋與斜拉橋的眾多優點外，還具有外形美觀、結構新穎、對地質條件適應性強等優點[1]。目前，研究橋梁動力特性的方法有解析算法、近似法、經驗法以及數值法等[2]。其中，數值法由于能夠基于有限元計算理論使用，已成為最常用、計算精度最高的方法。國內外多位學者[3-8]采用理論推導、有限元分析方法研究自錨懸索橋的動力特定，得到了一些有用的結論。文章以國內某主跨162m的混凝土加勁梁自錨懸索橋為研究對象，采用有限元方法分析結構的基礎自振頻率特點與橋塔抗彎剛度變化對其動力特性的影響。

1 工程概況

自錨懸索橋跨徑組合66m+162m+66m，采用橋塔-加勁梁分離、縱向半漂浮三跨連續體系，中跨主纜矢跨比1/6，橋梁主、邊跨均為懸吊體系；加勁梁采用分離式雙箱雙室截面，梁高為2.24m，加勁梁頂板全寬32.0m，梁頂設雙向1.5%橫坡，標準梁段頂、底板分別厚0.25m和0.22m，中腹板厚0.35m，同箱室腹板間距為4.15m?！?br>