三塔悬索桥静动力特性与中塔选型

摘要：

为探讨三塔悬索桥与两塔悬索桥静动力特性差异与中塔选型,以泰州长江大桥为原型,基于有限位移理论建立相应的两塔、三塔（混凝土中塔与钢中塔）悬索桥的空间有限元模型,分析了各种结构参数下的静力和地震效应。研究结果表明：与两塔悬索桥相比,由于中塔顶缺乏边缆的有效纵向约束,三塔悬索桥整体刚度较小,变形较大,自振频率低;汽车作用下主缆抗滑、桥塔受力、主梁挠跨比等在常规两塔悬索桥中很容易满足要求的指标,但对三塔悬索桥却成为控制指标。三塔悬索桥的3个指标都与中塔抗推刚度密切相关,但其对中塔抗推刚度的需求是矛盾的。＂人＂字形钢中塔三塔悬索桥的主缆抗滑安全系数为2.17,汽车作用下桥塔最大应力为182 MPa,最大挠跨比为1/210,全部满足要求。可见,＂人＂字形钢中塔较好地兼顾了3个控制指标的需要,做到了构件刚度和缆索体系刚度的优化,是合理的中塔形式。

关键词：桥梁工程、三塔悬索桥、静动力特性、中塔选型、有限元分析、主缆抗滑安全系数、主梁挠跨比

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分类号：U448.25(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金项目50808019;"十一五"国家科技支撑计划项目2009BAG15B01;中央高校基本科研业务费专项资金项目CHD2009JC024

在线出版日期：2012-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：29-35