辅助墩对PC独塔斜拉桥受力影响分析

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1、54桥梁结构城市道桥与防洪2015年3月第3期辅助墩对PC独塔斜拉桥受力影响分析庞伟(中国市政工程西北设计研究院有限公司，甘肃兰州730000)摘要：独塔不对称斜拉桥由于边主跨相差较大，理想的成桥状态较难确定。根据设计经验，边跨设置辅助墩对这类斜拉桥的受力性能有显著的改善作用⋯。借助大型有限元通用计算软件MIDASCIVIL，结合某Pc独塔不对称斜拉桥实例，计算分析了辅助墩对独塔不对称斜拉桥的受力性能影响，为同类斜拉桥的设计提供参考。关键词：PC独塔斜拉桥；辅助墩；斜拉索；内力；变形中图分类号：U448．27文献标志码：A文章编号：1009—77l6(2015)03—

2、0054—03间用斜拉索连接。桥塔左右两侧分别采用11对斜0引言拉索。梁上索问距主跨8．00m，边跨辅助墩段近年来，随着斜拉桥建设水平的不断发展，各3．00m，其余段8．00m。塔上索问距3．00m。桥梁种孔跨布置形式的斜拉桥应运而生。作为现代斜桥面全宽3O．00m，横断面布置为：3．00m(人行拉桥中最典型孔跨布置形式之一的独塔双跨式斜道，包括栏杆)十2．00m(索槽，包括防撞护栏)+拉桥因其主孑L跨径较小，特别适用于跨越中小河2．50m(非机动车道)+15．00m(机动车道)+2．50In流、谷地及交通道路。尤其是独塔不对称双跨式斜(非机动车道)+2．00m(索槽

3、，包括防撞护栏)+拉桥，因其结构合理、造型美观，越来越多地出现3．00m(人行道，包括栏杆)=30．00m。在城市桥梁中。从力学行为上看，独塔不对称双跨主梁及桥塔采用C50现浇混凝土。斜拉索采式斜拉桥因主、边跨跨径相差较大，特别是对于PC用单根带PE护套的钢绞线作为索体受力材料，索斜拉桥，由于边主跨材料均为混凝土，无法通过配体有多层介质保护，使斜拉索的耐久性和防腐性重来改善结构受力，往往需要在边跨梁端布置相大大提高，并可以进行单根钢绞线更换。主梁预应当数量的拉索，且最终受力性能不理想。根据以往力采用15．2钢绞线，包括纵向及横向两个方向。设计经验，在独塔斜拉桥的边跨内

4、增设辅助墩后2斜拉桥空间有限元模型结构的受力可以得到较大幅度的改善l2l。本文结合某PC独塔不对称斜拉桥实例，分析了辅助墩对主斜拉桥是一种高次超静定结构，其静力和动梁、索塔以及斜拉索的受力影响。力结构行为与一般桥梁有所不同。目前，斜拉桥最有效的结构分析方法是有限元法。杆系结构有限1工程实例元法是对斜拉桥空间效应的简化和近似，是一种某桥梁为跨越季节性河流的城市桥梁，主桥行之有效的计算方法。它将结构离散化，把索以直结构采用独塔双索面斜拉桥形式，引桥采用现浇杆代替，垂度对变形的影响采用换算弹性模量的箱梁形式，桥梁孔跨布置为：15．00m(引桥)+方法使之线性化，按小挠度理论

5、进行计算。对于105．00m+87．00m=207．00m，桥型布置见图1。斜拉桥，首先是确定其合理的成桥状态，即合理的该桥结构体系为独塔斜拉双索面飘浮体系，H线形和内力状态，其中最重要的是斜拉桥的初张型塔，塔高68．00m，两塔柱之间通过风撑相连。塔力，然后通过施工阶段的结构分析，使结构在施工身为普通钢筋混凝土结构。纵梁采用预应力混凝阶段和运营阶段均达到合理状态。一座斜拉桥理土箱梁结构，斜拉索锚固位置采用与横隔板整体想的成桥状态为：主塔不受或只受较小的弯矩作浇筑的锚固形式。桥塔两侧跨径分别布置为用；主梁弯矩均匀分布；主梁的变形小；最终索105．00m、87．00m，

6、其中在边跨66．00m与21．00m力不集中在几根拉索，而是均匀分布在每根拉索位置设置辅助墩以改善结构受力。纵梁与桥塔之上。该桥结构在设计之初采用无辅助墩的常规布收稿日期：2014—12-0l置形式，由于桥梁边主跨相差较大，且边主跨材料作者简介：鹿伟(1982一)，男，甘肃武山人，工程师，从事桥梁、隧道T程设计研究1_作。均为混凝土，无法通过配重来改善结构受力，桥梁68桥梁结构城市道桥与防洪2015年3月第3期形要求小，曲线梁外边梁毛边起到包边美化效果，4结论镂空增加美观性的同时减少了主梁的恒载作用，后期维护成本较低，施工难度高，造价高。(1)整体式路基段：桥梁长度小

7、于等于50m，(3)直立式墙式护栏：防撞性能好，变形要求内侧采用50emA级波形梁护栏，立柱设置间距小，美观性差，后期维护成本低，施工难度一般，造2m，外侧采用75cm三波形梁护栏，立柱设置间价低。距2m；桥梁长度大于50m，内侧采用50cmSB级(4)直立式镂空墙式护栏：防撞性能较好，变三波形梁护栏，立柱设置间距1．5m，外侧采用形要求小，镂空增加美观性的同时减少了主梁的50cm外包式SS级钢筋混凝土防撞护栏。恒载作用，后期维护成本较低，施工难度较高，造(2)分离式路基段：桥梁长度小于等于50m，价较高。内外侧均采用75cm三波形梁护栏，立柱设置间