对悬索桥结构体系及结构细节的思考.pdf

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1、对悬索桥结构体系及结构细节的思考主讲人：崔冰2014/11/2汇报内容1结构体系ò主梁支撑体系2结构细节ò主缆分步式传力锚固系统ò主梁行车道板结构构造ò主缆防腐及检修设备2014/11/2主梁支撑体系¾简支支撑体系¾连续支撑体系2014/11/2主梁支撑体系连续支撑、全漂浮体系体系2014/11/2主梁支撑体系若能充分利用索塔的纵横向刚度和承载能力，在索塔下横梁处对主梁设置组合支撑体系，可使主梁具有更较优异的静动力反应特性。2014/11/2主梁支撑体系竖向支撑、纵向支撑、横向抗风支撑有机结合，设置于索塔处，形成索塔处主梁支撑体系。20

2、14/11/2主梁支撑体系©竖向弹性支撑桥通过对支座刚度的综合对比研究，确定单个支座刚度，使主梁内力在无明显变化的前提下，拥有竖向支撑，有效减少主梁在索塔处的上下位移；同时，较全漂浮体系主梁反对称扭转频率提高约10%。索塔区域主梁弯矩近索塔吊索力索塔位置主梁竖向位移项目工况（M/Max/MiMin）kN.m（M/Max/MiMin）kN（M/Max/MiMin）mm全漂浮体系185329/-1171176306/3526255/-406刚性支撑体系215947/215947/-1714524626/37084626/37080/00/0

3、弹性支承体系180920/-1463314566/399260/-120竖向弹性支撑为主梁纵向阻尼器、横向抗风支座等构件提供了良好的工作条件。2014/11/2主梁支撑体系©竖向弹性支撑聚氨酯原材料弹性体形状和构成南京四桥竖向弹性支撑的弹性刚度为35kN/mm；竖向承拉能力2300kN，向上允许位移60mm；竖向承压能力4200kN，向下允许位移120mm。2014/11/2主梁支撑体系©纵向限位支撑悬索桥主缆为柔性结构体系，活载作用下主缆将产生较大的水平位移，该位移导致主梁的纵向荡移(风、地震等荷载也会使主梁纵向荡移）。利用索塔的纵向

4、刚度和承载能力，在索塔处对主梁的纵向位移予以适当限制，可有效减小伸缩缝的结构规模，改善伸缩缝工作条件，提高桥梁结构的抗震能力。2014/11/2主梁支撑体系©纵向限位支撑将纵向限位结构与抗震（振）阻尼耗能设备组合使用，形成主梁纵向支撑。该支撑可释放由于温度引起的主梁伸缩位移，限制汽车荷载、风荷载和部分地震荷载致使主梁产生的纵向位移。南京四桥伸缩缝自由伸缩总量仅为1520mm，相对与2191.6m的主梁长度，大大减小了伸缩缝的规模。2014/11/2主梁支撑体系©失跨比选择较大的矢跨比可大大降低了缆索系统和锚碇的规模，具有可观的经济效益；

5、同时也可以改善桥梁结构的抗风能力。就南京四桥而言，1/10矢跨比较1/9矢跨比跨中主缆最大轴力增加约10.8%，采用较大的矢跨比，使结构一阶对称扭转频率得到提高，有利于抗风。2014/11/2汇报内容1结构体系ò主梁支撑体系2结构细节ò主缆分步式传力锚固系统ò主梁行车道板结构构造ò主缆防腐及检修设备2014/11/2主缆分步式传力锚固系统预应力主缆锚固系统后锚梁主缆锚固系统2014/11/2主缆分步式传力锚固系统后锚梁主缆锚固系统2014/11/2主缆分步式传力锚固系统2014/11/2主缆分步式传力锚固系统2014/11/2主缆分步式

6、传力锚固系统深埋钢筋混凝土榫在外力表现为拉力条件下的力学性能研究2014/11/2主缆分步式传力锚固系统500500450400400350P=296.43+62.26Ln(Δ+0.02309)屈服段强化段300300R=0.98353S=4.77974250(kN)弹塑性工作段P200200SB60-20B-1SB60-20B-2150100SB60-20B-3100Fitted弹性工作段5000510152000.0005.00010.00015.00020.0Δ(mm)钢筋混凝土榫的工作可分为三个阶段：拟弹性工作阶段、弹塑性段、屈

7、服和强化段。钢筋混凝土榫具有良好的延性性能，在破坏前均有明显的屈服过程，在承载能力变化不大的情况下，钢－混凝土间的相对滑移有较为明显的增长，属塑性破坏。2014/11/2主缆分步式传力锚固系统钢筋混凝土榫剪力键荷载滑移关系：SB45-16型剪力键实验数据回归结果SB60-20型剪力键实验数据回归结果2014/11/2主缆分步式传力锚固系统B2锚固板各排剪力键平均剪力及滑移值B2锚固板各排剪力键承载分配比例（承压板3.98%）2502340.60900018.25%20.00%20620880001609%16.09%1800%18.00

8、%1900.50200176700013.74%16.00%0.4014.00%141600011.01%(kN)15012.00%(mm)50001090.308.50%剪力kN7.21%10.00%均1