不同結(jié)構(gòu)體系獨塔斜拉橋地震響應(yīng)分析

吳鳳民

(湖南省懷化市農(nóng)村公路建設(shè)辦公室， 湖南 懷化 418000)

0 引言

近年來，隨著國內(nèi)橋梁建設(shè)的飛速發(fā)展，跨河跨海大橋日益增多，橋梁跨徑也逐漸增大。斜拉橋以其梁體尺寸小、跨越能力大、受橋下凈空限制小等優(yōu)勢，成為了橋梁設(shè)計比選時的首選橋型之一。斜拉橋發(fā)展至今，已出現(xiàn)了多種結(jié)構(gòu)體系，不同結(jié)構(gòu)體系之間動力特性差異較大，對于地震響應(yīng)也表現(xiàn)出不同的特點[1]。獨塔斜拉橋最常見的體系為剛構(gòu)體系與漂浮體系，為探究這2種體系下獨塔斜拉橋的地震響應(yīng)差異，本文以某獨塔斜拉橋為研究對象，采用反應(yīng)譜法進(jìn)行了計算分析，相關(guān)研究結(jié)果可供獨塔斜拉橋抗震設(shè)計時參考。

1 工程概況

湖南某斜拉橋主橋設(shè)計為獨塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)，全長359 m，其中主跨196 m、邊跨為(101+62)m=163 m。斜拉索呈扇形布置，主塔兩側(cè)各設(shè)26對。斜拉索在主梁上的基本索距為7.5 m，邊跨尾索區(qū)為5 m，塔上索距為2.5 m。主塔結(jié)構(gòu)形式為鉆石型，邊跨設(shè)一個輔助墩。主梁為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，截面形式為單箱3室箱形截面。其總體布置見圖1。

圖1 獨塔斜拉橋立面布置(單位： cm)

該橋主塔由塔柱與下橫梁組成，總高130.586 m，采用C50混凝土。主梁橫斷面全寬為29.5 m，主梁梁高3 m，采用C55混凝土，主梁橫斷面見圖2。

圖2 主梁橫斷面(單位： cm)

2 有限元模型的建立

使用Midas/Civil建立該橋剛構(gòu)體系(模型A)與漂浮體系(模型B)有限元模型，全橋采用空間梁單元建模，模型共402個節(jié)點、295個單元。主梁采用脊梁模式建立，與斜拉索之間采用剛性連接；……