独塔四索面异型斜拉桥塔梁固结节点受力性能分析研究.pdf

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1、2014年6月第6期城市道桥与防洪桥梁结构75独塔四索面异型斜拉桥塔梁固结节点受力性能分析研究何武超(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海市200092)摘要：宁波外滩大桥主桥采用主跨225／／／的独塔四索面异型斜拉桥，全钢结构。以外滩大桥为工程背景，主要介绍了该桥的塔梁固结节点的受力特点、各主要荷载组合下的应力分布及传递路径等受力性能，其分析方法和结果可供类似工程参考。关键词：外滩大桥；仿真节点分析；塔梁固结中图分类号：U448．27文献标识码：B文章编号：1009—7716(2014)06—0075—03边跨轴力、前塔柱水平分

2、力的重要构造，除了承0引言受前塔柱传递而来巨大的竖向力，将其顺利传递随着国内城市化进程的纵深发展，城市桥梁至主墩下部基础结构之外，还是横向活载在主梁除了满足基本的交通功能要求之外，更是承载了与固结约束端产生较大横向弯矩的关键部位，上城市形象的景观工程。宁波外滩大桥主桥作为一下行两幅桥的主梁侧向固结在前塔柱上，该侧向座主跨2251TI的独塔四索面异型斜拉桥，造型新约束的强弱程度，使得轴力的传递和弯矩剪力滞颖，喻意深刻，与周边环境协调融合，比之于常的效应显得尤为复杂。该节点受力特点体现在：规斜拉桥，在建筑造型、结构设计以及施工工艺(1)主跨及边

3、跨的斜拉索轴向不平衡分力所引起等方面，对各方参建者都提fB了更高的要求。本的纵向剪力及平面扭矩；文以该桥为工程背景，介绍了该桥的塔梁固结节(2)主桥活载所引起的竖向剪力及横向弯矩。点的应力传递路径、受力机理、合理构造设计。3塔梁固结节点受力性能分析研究1工程概况3．1研究目的及内容宁波外滩大桥是宁波市“五路四桥”工程的外滩大桥建筑景观造型的轻盈和飘逸决定了一部分，位于甬江桥下游江北区与江东区交界结构受力特性和节点构造设计的复杂程度。塔梁处，是地处市中心的一座景观桥梁，建成后将成固结节点作为非常规构造，常规设计理论无法满为宁波市”三江六岸”又

4、一地标性建筑。外滩大足设计要求及精度，因此，展开对其受力分析研桥主桥采用独塔四索面异型斜拉桥全钢结构，跨究，为设计提供必要设计参数和依据，充分实现径布置自西向东为主跨225m+边跨82m+30m=景观和结构的设计意图，确保塔梁节点的结构安337m。总体布置见图1。全可靠，显得颇为紧要，意义重大。主桥主塔采用三角形斜塔结构，位于两幅分鉴于问题的复杂程度较高，获得其解析解不离式主梁的中间位置。主塔结构由四部分组成：现实，而用于设计的近似理论方法不足以获得足前塔柱、上塔头锚固区、后斜杆、水平杆。够的精确度，因此，本研究采用大型通用有限元主梁采用分

5、离式钢箱梁，通过横梁连为整分析软件ANSYS建立仿真模型，分析其在设计荷体。江东侧主梁两侧向下悬挑伸出曲线的人行载作用下节点各组成部件问力的传递，理解大跨桥。人行系统包括人行道和人行桥两部分，均采度结构关键节点周围的局部应力大小和应力分布用悬臂工字形钢梁+纵向小主梁结构型式。规律，研究在恒载及各荷载组合作用下，塔梁固结节点的应力传递路径、受力机理、合理构造设计。2塔梁固结节点受力特点3．2有限元分析塔梁固结节点(见图2)作为平衡主跨轴力、3．2．1有限元模型本节点受力分析采用通用有限元程序ANSYS收稿时间：2014—02—12作者简介：何

6、武超(1982一)，男，浙江义乌人，工程师，从事对上述塔梁节点建立板壳有限元模型，见图3。桥梁工程设计和施工监控工作。．