矮塔斜拉橋斜拉索結(jié)構(gòu)體系研究分析

黃春亮

(中交通力建設(shè)股份有限公司 湖南分公司， 湖南 長沙 410009)

矮塔斜拉橋斜拉索結(jié)構(gòu)體系研究分析

黃春亮

(中交通力建設(shè)股份有限公司 湖南分公司， 湖南 長沙 410009)

以湖南省永州市在建的城南大橋為例，闡述矮塔斜拉橋在斜拉索體系設(shè)計上的要點(diǎn)，并對其結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行力學(xué)性能分析，研究矮塔斜拉橋斜拉索體系在施工階段及運(yùn)營階段的應(yīng)力變化，為類似工程項目提供借鑒及參考。

橋梁設(shè)計； 斜拉橋； 矮塔； 斜拉索體系

0 引言

矮塔斜拉橋以其結(jié)構(gòu)自身“剛?cè)嵯酀?jì)”的力學(xué)性能，將整體剛度較大的預(yù)應(yīng)力混凝土主梁用來承擔(dān)大部分的豎向荷載，并用外部斜拉索改善梁體結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的一種橋型。斜拉索在這個結(jié)構(gòu)受力體系中，只起到一定的幫輔作用，主梁與斜拉索承受豎向荷載之比約為7∶3，致使其斜拉索的應(yīng)力幅往往不到常規(guī)斜拉橋的50%。故按照《公路斜拉橋設(shè)計細(xì)則》的相關(guān)規(guī)定(4.3.3條)，矮塔斜拉橋的斜拉索一般只需按體外索進(jìn)行考慮設(shè)計，并將斜拉索設(shè)計容許應(yīng)力上限值提高到了0.6fpk。斜拉索體系總體設(shè)計計算仍是圍繞靜力強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度兩方面來研究分析。

1 斜拉索體系

矮塔斜拉橋的斜拉索體系由索塔錨固結(jié)構(gòu)、斜拉索索體結(jié)構(gòu)以及索梁錨固結(jié)構(gòu)三部分共同組成。見圖1。

圖1 矮塔斜拉橋斜拉索體系構(gòu)造圖

1.1 索塔錨固結(jié)構(gòu)

矮塔斜拉橋的斜拉索與橋塔最為常用的兩種錨固方式為：交叉錨固、貫通式索鞍錨固。由于交叉錨固方式是在橋塔兩側(cè)，將斜拉索交叉錯開錨固于其上，致使橋塔會產(chǎn)生扭矩，目前國內(nèi)外的實例應(yīng)用相對較少，僅日本對少部分橋型進(jìn)行了研究試驗設(shè)計。……