【《三塔斜拉桥结构体系分析案例》12000字】

三塔斜拉桥结构体系分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u6346三塔斜拉桥结构体系分析案例 表312中可知，在常规墩高的基本模型条件下，三塔纵向约束体系的边塔应力较大，虽可通过增大桥塔截面来结构满足强度要求，但相比于中塔纵向约束体系，无实际工程意义，因此，三塔纵向全约束体系不适用于常规墩高公铁两用三塔斜拉桥。表STYLEREF1\s3SEQ表\*ARABIC\s112三塔纵向约束体系桥塔应力（单位：MPa）公铁边塔中塔公路边塔中塔主跨跨径(m)压应力拉应力压应力拉应力主跨跨径(m)压应力拉应力压应力拉应力30051.144.512.70.630035.824.813.51.050044.736.217.81.150034.517.317.81.370040.430.221.01.870033.214.517.91.490036.623.826.72.690031.811.118.31.7110034.919.630.92.8110029.28.921.22.1130034.017.534.42.9130026.57.123.92.3小结以主跨300m至1300m的公铁两用三斜拉桥和公路三塔斜拉桥为研究对象，对公铁两用三塔斜拉桥分析了半飘浮体系、三塔纵向全约束体系、中塔纵向约束体系、中塔纵向弹性索体系四种结构体系在活载、纵向风载和温度荷载下的结构内力和结构位移，对公路三塔斜拉桥分析了半飘浮体系、三塔纵向全约束体系、中塔纵向约束体系三种结构体系在活载、纵向风载和温度荷载下的结构内力和结构位移，针对三塔斜拉桥的主跨跨度、使用功能、结构体系、中塔刚度、中塔形式之间的匹配关系进行分析，主要结论有：（1）缺少纵向约束的半飘浮体系，抵抗纵向荷载的能力较差，随跨度的增大，索塔的高耸，作用于斜拉索和主梁上的纵风荷载，通过斜拉索传递至主塔上塔柱，增大了力臂，此时纵向极限风荷载将控制设计。主跨跨度越大，约束体系对结构的力学行为影响越显著，设置纵向约束可将主梁与主塔下塔柱联系在一起，将原本通过斜拉索作用在上塔柱的力通过纵向约束传递至下塔柱，作用点高度显著降低，一定程度上减小了桥塔纵向位移和顺桥向内力。（2）公铁两用三塔斜拉桥中，中塔纵向约束体系、中塔弹性索约束体系和中塔塔梁墩固结体系在各荷载工况下，结构力学行为相似，但随跨度的增大，中塔纵向约束体系的中塔支座处将产生较大的纵向力，会提高支座的设计难度；相比于设计能够抵抗较大纵向力的支座，通过水平弹性索将主梁与索塔约束在一起的设计方法更容易实现；虽然中塔塔梁墩固结体系不需要设置中塔支座，也不用考虑弹性索体系的弹性索疲劳问题，但塔梁墩固结处受力较复杂，采用此体系时需详细研究此处受力情况。（3）选用中塔纵向约束体系时，对于公铁两用三塔斜拉桥，跨度为300m时，中塔刚度应大于7MN/m；跨度为500m时，中塔刚度应大于25MN/m；跨度小于500m的公铁两用三塔斜拉桥，推荐使用纵向单柱式的平面中塔；跨度700m及以上的公铁两用三塔斜拉桥，中塔推荐选用空间塔，700m跨度时，空间塔刚度应大于10MN/m；900m跨度时，应大于15MN/m；1100m跨度时，应大于20MN/m；1300m跨度时，应大于30MN/m。对于公路三塔斜拉桥，跨度为300m时，中塔刚度应大于5MN/m；跨度为500m时，中塔刚度应大于7MN/m；跨度为700m时，中塔刚度应大于10MN/m；跨度为900m时，中塔刚度应大于15MN/m；跨度为1100m时，中塔刚度应大于20MN/m；跨度为1300m时，中塔形式若采用纵向单柱式平面塔，中塔刚度应大于25MN/m，若采用空间塔形式，可将中塔刚度降至15MN/m，同样可满足桥梁整体刚度和强度的要求。（4）选用半飘浮体系时，对于公铁两用三塔斜拉桥，跨度为300m时，中塔刚度应大于17MN/m，推荐使用纵向单柱式的平面中塔；跨度500m及以上的公铁两用三塔斜拉桥，中塔推荐选用空间塔，500m跨度时，空间塔刚度应大于20MN/m；700m跨度时，应大于27MN/m；900m跨度时，应大于30MN/m；1100m跨度时，应大于50MN/m；1300m跨度时，应大于65MN/m。对于公路三塔斜拉桥，跨度为300m时，中塔刚度应大于8MN/m；跨度为500m时，中塔刚度应大于16MN/m；跨度为700m时，中塔刚度应大于20MN/m；跨度为900m时，中塔刚度应大于25MN/m；跨度为1100m时，中塔采用纵向单柱式平面塔，中塔刚度应大于32MN/m，采用空间塔形式，可将中塔刚度降至17MN/m；跨度为1300m时，采用纵向单柱式平面塔，中塔刚度应大于38MN/m，采用空间塔形式，可将中塔刚度降至20MN/m。半飘浮体系在各荷载工况作用下主梁梁端位移较大，且随跨度增大梁端位移增幅明显变大，梁端位移过大不利于伸缩缝的设置，因此跨度较大的三塔斜拉桥需谨慎选取此体系。（5）三塔纵向全约