三塔以上悬索桥关键力学行为及结构成立特征
2021-06-09沈锐利甄晓霞
东南大学学报(自然科学版) 2021年3期
王 路 侯 康 沈锐利 甄晓霞
(1华南理工大学土木与交通学院, 广州 510641)(2中交公路规划设计院有限公司, 北京 100088)(3西南交通大学土木工程学院, 成都 610031)
多塔悬索桥因突出的跨越能力和良好的经济性被视为跨越宽阔水域的理想桥型[1-2].但由于中塔缺少主缆的有力约束,桥面存在极端偏载的交通可能,导致全桥结构刚度和主缆抗滑安全性难以兼顾,成为阻碍多塔悬索桥应用和发展的关键问题[2-3].为此,国内外学者从适宜结构体系[4-7]和缆鞍间抗滑性能[8-11]两个方面开展了相关研究,促进了对于多塔悬索桥的认知,并成功推动了以泰州长江大桥和温州瓯江北口大桥为代表的三塔悬索桥的工程建设.
然而,三塔悬索桥由于仅增加了1个主跨,其跨越能力仍难以满足海湾、海峡等长大联络工程的跨度需求.继续增加桥塔、发展成为三塔以上悬索桥,是进一步提升桥梁连跨能力和适用范围的合理思路.但目前尚无大跨径三塔以上悬索桥的建设案例,少有的前瞻性研究也均以已建三塔悬索桥为工程原型,局限于特定的跨径或中塔数目及形式[12],无法系统表征其他桥位处需以更多的桥塔及跨径组合实现更长跨越时的结构力学行为及成立特征.
基于此,本文构建了不同主跨径、不同桥塔数目的悬索桥计算模型,通过计算得到关键指标的最不利简化布载模式,探明了三塔以上悬索桥的关键静动力特性,讨论了适应结构刚度及主缆抗滑需求的……
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