三塔悬索桥风-车-桥耦合动力分析*
2012-09-21郭向荣
铁道科学与工程学报 2012年1期
王 柳,郭向荣
(中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075)
近年来,随着交通和经济的发展,多跨悬索桥已经发展成为跨海以及跨江桥梁工程的又一热点。在多塔多跨悬索桥中,尤以三塔双跨悬索桥方案备受桥梁设计者推崇。与双塔单跨悬索桥相比,三塔双跨悬索桥可以大大减小主跨跨径,显著减小主缆拉力及锚碇规模,其综合造价随之降低,因而在大跨径桥梁建设中具有较强的竞争力。但因为三塔悬索桥多了一个中塔和一个主跨,结构更为纤柔,结构在动荷载作用下的响应可能起主导作用,特别是桥梁跨越风力很大的江河和海峡时,在侧向风力的作用下,自然风的平均成分的作用会使大跨度桥梁会发生静位移,脉动成分的作用会使桥梁产生抖振,列车会承受侧向风力和倾覆力矩的作用,风力引起的桥梁响应会对车辆产生激励作用,车辆由于风的作用而产生的响应同时又会对桥梁的振动产生影响,车桥耦合振动特性必然因风的参与而发生改变[1]。目前,我国已有多座三塔悬索桥处于设计施工阶段,针对该类型桥梁的动力特性研究成果甚少。因此,对风荷载作用下三塔悬索桥的风-车-桥耦合动力性能进行研究具有重要的工程意义。
1 工程概况
本文所选算例为浙江省温州市境内的一座6车道高速公路、6车道城市主干道和双线市郊铁路共建桥梁,主桥长1 704 m,跨径布置为52 m+2×800 m+52 m,如图1所示。主梁采用双层钢桁加劲梁形式,如图2,主缆横向间距45 m,矢高75 m。……
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