空间整体张拉式悬索桥的结构设计与分析

摘要：

某景观人行桥为跨度165 m的三跨连续悬索桥,主跨加劲梁竖曲线为圆弧,空间曲线主缆与索塔均朝横桥向外侧倾斜.根据桥梁的景观要求、几何形态与尺度、轻载特征及场地条件,设计了摇摆索塔的自锚式悬索桥结构系统.摇摆索塔由倾斜的桅杆与背索组成,缆索、桅杆及加劲梁共同形成了稳定的空间整体张拉结构系统.采用了桅杆-背索-加劲梁的整体式支座桥墩,在横桥向形成自平衡系统,抵消了桅杆的地基压载并避免了设置背索的重力锚碇.加劲梁重量轻,缆索的重力刚度很小,需要施加额外的预应力.为此通过初始预应力态设计来确定结构的预应力度,以外倾的平面悬链线为初始几何构形,根据索杆节点静力平衡条件计算主缆的初始预应力态空间线形与内力,按不动点原则和桅杆顶点的静力平衡条件确定桅杆-背索的受力平面方位.分别采用加劲梁的鱼骨式与壳单元有限元模型,计算了整体结构的静力与动力性能.计算结果表明:预应力增加了索杆系统的刚度与稳定性,减小了加劲梁的挠度;整体结构具有合理的刚度、稳定性与承载能力;相关结构性能指标符合设计规范的要求.

关键词：自锚式悬索桥、摇摆式索塔、整体张拉结构、初始预应力态、主缆空间线形、刚度、稳定性

所属期刊栏目：50

分类号：TU394(建筑结构)

资助基金：新形态大跨度柔性景观人行桥设计的关键技术2020J-JG02

在线出版日期：2020-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：119-124