空间四索面联体独塔斜拉桥塔梁固结段应力分布规律及合理构造研究

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1、公路交通技术2013年6月第3期TechnologyofHighwayandTransportJun．2013No．3空间四索面联体独塔斜拉桥塔梁固结段应力分布规律及合理构造研究苏小波，于长皓，杜细春(招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067)摘要：针对某空间四索面独塔斜拉桥建立塔梁固结段的多尺度局部分析模型，通过对荷载及位移边界条件的准确模拟，得到该区域的局部应力水平及分布规律，并通过进一步研究，确定上塔柱交接处圆弧段主拉应力偏大的产生原因。基于细部构造及内力平衡2个因素拟定3种优化方案，并对优化效果进行对比，提出推荐方案。关键词：独塔斜拉桥；塔梁固结

2、段；合理构造文章编号：1009—6477(2013)03—0058—06中图分类号：U448．27文献标识码：AResearchonStressDistributionRuleandReasonableStructureatConsolidationSectionbetweenTowerandGirderofConjoinedSingle—towerCableStayedBridgewithFourSpatialCablePlanesSUXiaobo．YUChanghao，DUXichunAbstract：Onthebasisofestablishinga1oca

3、lmulti．SCaleanalysismode1ofconsolidationsectionbetweentowerandgirderofsomesingle—towercable—stayedbridgewithfourspatialcableplanes，thispaperobtainslocalstresslevelanddistributionruleinthisareaviaaccuratesimulationforboundaryconditionsofloadanddisplacement，anddeterminesthecausesofexces

4、sivemajortensileforceatarcsectionofupperpylonjunctionthroughfurtherstudy．Basedon2factors，i．e．detailconstructionandinternalforcebalance，thepaperlaysdownthreeoptimizedschemesandcomparestheoptimizedresultsandproposestherecommendedscheme．Keywords：single·towercablestayedbridge；consolidatio

5、nsectionbetweentowerandgirder；reasonablestrulchire斜拉桥属于缆索承重结构¨J，其是通过拉索将(墩)固结体系J。因此，在整体分析的基础上，有承受压弯作用的主梁和主塔连接成受力整体，共同必要重视塔梁固结段的局部应力水平及分布规律，承担竖向及水平向荷载作用。根据塔梁连接方式的优化细部构造，为设计和施工提供数据支撑。本文不同，斜拉桥可分为漂浮体系、半漂浮体系、支撑体以某空间四索面独塔斜拉桥为工程背景，研究其塔系和塔梁固结体系等。其中，塔梁固结体系整体刚梁固结段的局部应力水平及分布规律，分析主拉应度大、主梁挠度小，特别适用于

6、独塔斜拉桥；但其力偏大的产生原因，并基于细部构造及内力平衡2塔梁固结区域构造及受力状况一般比较复杂，往往个因素，拟定优化方案。最后，通过对优化效果的对属于整体模型计算的盲区_3j。既有研究及工程实比，提出推荐方案。践均表明，混凝土结构的破坏往往始于初始裂纹的发展，一旦塔梁固结区域局部应力超限，将构成极大1工程概况的安全隐患，危及结构的正常使用。据不完全统计，某钢筋混凝土独塔斜拉桥跨越通航主航道，总我国已建的独塔斜拉桥超过100多座，其中80％以长262m。根据桥址地质情况及通航要求，采用3上为混凝土结构，而其中绝大部分均采用了塔梁跨布置形式，其跨径为4O．5m+7

7、6．5m+145m。主收稿日期：2012—1l一02作者简介：苏小波(1986一)，男，湖北省荆门市人，硕士，助工2013年第3期苏小波，等：空间四索面联体独塔斜拉桥塔梁固结段应力分布规律及合理构造研究59梁采用霄形截面，全宽47．5m，左、右2片分离布置，每片主梁宽22．5ITI。拉索采用空间四索面扇形布置，在主梁上每隔8m锚固，并在相应位置设拉索横梁。根据索面要求，主塔采用双菱形联体结构，共有4个塔肢，内侧塔肢在下横梁处联结，桥面以上塔高74m，桥面以下塔高21．8m。总体布置见图1。4050765014500一～

8、38723I393l7mr，最高通航位392

9、m蔓}＼、