大跨径人行钢悬索桥动力特性研究
2018-07-13彭伟
防灾科技学院学报 2018年2期
彭 伟
(1.重庆安济建设加固工程有限责任公司,重庆 401120; 2.招商局重庆交通科研设计院有限公司桥梁工程结构动力学国家重点实验室,重庆 400067)
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现代悬索桥是由主缆、吊索、桥塔、加劲梁、锚碇等组成的结构,主缆是其主要承重构件,通常采用高强镀锌钢丝或镀锌钢丝绳。在恒载作用下,主缆初始张拉力能对结构提供强大的重力刚度[1-2],降低对桥塔和加劲梁的抗弯刚度要求,加劲梁截面无需随跨径增加而增大。这种特性使悬索桥成为跨越能力最强的桥型[3],能满足在宽阔水域或深沟峡谷建设大跨桥梁的需求,并诞生了金门大桥、明石海峡大桥、江阴长江大桥、香港青马大桥等主跨超千米的悬索桥。
由于使用对象与公路悬索桥不同,人行悬索桥是一种相对特殊的结构形式[4]。缆索材料以钢丝绳为主,桥塔高度有限,桥面宽度与加劲梁高度都较小;出于经济性和施工考虑,加劲梁一般采用型钢纵横梁,而不是抗弯性能更好的钢箱梁或钢桁梁,但型钢纵横梁自重小,难以有效补充结构整体刚度。这种构造上的差异,使人行悬索桥整体刚度不足,动力特性更复杂。
人行桥的动力特性是影响结构服役性能的重要因素[5-6]。受制于相关规范的空缺,我国人行悬索桥在设计和运营阶段往往重视承载能力评价,并没有充分考虑结构动力特性及行人过桥时的振动问题,这不仅引起结构安全隐患,也造成较差的结构使用体验。了解结构动力特性是改善动力性能的基础和前提,本文以在役人行钢悬索桥为背景进行动力特性计算分析及现场测试,综合评价结构动力特性后提出改进措施,相关结论可供类似人行钢悬索桥今后设计参考。……
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