高速鐵路單索面矮塔斜拉橋的靜動力性能

王凱

中國鐵道科學研究院集團有限公司鐵道建筑研究所，北京 100081

雙塔單索面矮塔斜拉橋是介于連續梁（剛構）橋與普通斜拉橋之間的一種組合結構橋型［1-2］。單索面斜拉索錨固于主梁中心位置，斜拉索提供的扭轉約束比雙索面小得多，主梁在偏載作用下扭轉效應明顯［3-4］。隨著矮塔斜拉橋跨徑和主梁橫向寬度的增大，剪力滯效應更加嚴重。本文以贛深高速鐵路劍潭東江特大橋主橋為例，建立空間有限元模型，結合現場靜動載試驗結果，研究該橋靜動力性能。

1 工程概況

劍潭東江特大橋位于惠州北站—仲愷新區站區間，橋梁全長921.77 m，跨徑組成為（24 + 32）m 簡支梁 +（136 + 260 + 136）m 矮塔斜拉橋 + 9 × 32 m 簡支梁+ 24 m 簡支梁。主橋為雙塔單索面矮塔斜拉橋，塔、梁、墩固結的結構體系，梁體為三向預應力結構，主塔采用鋼筋混凝土結構，斜拉索采用扇形布置。橋梁為贛深高速鐵路正線和廣汕客運專線聯絡線四線共建橋，其中贛深高速鐵路正線線間距5.0 m，廣汕客運專線聯絡線線間距4.6 m，設計荷載為ZK 活載，設計速度350 km/h。橋梁布置見圖1。

圖1 橋梁布置（單位：cm）

梁體為變高度單箱三室箱形截面，跨中及邊支點截面高6.0 m，中支點截面高13.0 m，梁底按圓曲線漸變。索塔設置于橋面中間，塔柱橋面以上高56.0 m，塔柱為矩形實體截面，塔柱下段在塔、梁、墩固結處縱向分叉為兩個獨立塔柱，呈倒Y 形。全橋設置40對斜拉索。2#、5#墩上橫向布置3 個雙向活動支座和1 個縱向活動支座，支座類型為TJQZ‐10000 球形鋼支座。2#、5#墩采用矩形實體墩，3#、4#墩采用雙肢薄壁墩，墩身的橫橋向寬度為23.0 m。……