城际铁路三塔斜拉桥刚度参数分析及应用

发布时间：2025-03-20 02:46

　　 研究目的:三塔双主跨斜拉桥相较常规大跨斜拉桥而言,具有一定的经济优势,但也存在竖向刚度低、拉索疲劳应力幅高等缺点,目前在铁路上尚未得到广泛应用。本文以广佛江珠城际(72+96+336+336+96+72) m三塔斜拉桥为背景,对影响刚度的结构参数进行分析,进而拟出合理结构尺寸,并对结构进行力学计算,得出在城际铁路中推广三塔斜拉桥的可行性。研究结论:(1)竖向刚度随主梁高度增加而增大,但增幅低于梁高增幅,主梁采用钢箱梁时,通过增加主梁梁高来提高竖向刚度会较不经济,综合考虑后梁高取4.5 m;(2)索塔高度取96 m,塔柱截面取7 m×4 m;(3)斜拉索采用双索面扇形空间布置,索塔锚固间距2 m,斜拉索在主梁上锚固间距为8 m,斜拉索与主梁夹角为30.3°～78.3°;(4)辅助墩位置选择距离主塔96 m;(5)三塔斜拉桥在城际铁路荷载作用下受力良好,具备推广的价值。

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【部分图文】：

图3 主梁横截面(单位:cm)

为提高主梁刚度，每隔3m设一道实腹式横隔板，顶、底板采用U型纵向加劲肋，其中顶板U肋厚10mm，底板U肋厚8mm,U肋横向中心距600mm。钢箱梁内侧板肋间距400mm，板肋宽160mm，板厚16mm。主梁横截面如图3所示。4.2主塔设计

图4 (72+96+2×336+96+72) m钢箱梁有限元模型

主桥钢箱梁采用Q345qD钢材，桥塔采用C50钢筋混凝土，辅助墩及过渡墩采用C40钢筋混凝土，承台及加台采用C30混凝土。计算结果如表6所示。列车静活载作用下，主跨跨中挠度为404mm，挠跨比为1/832，满足预先设定的刚度标准。梁端转角为1.6‰，小于3‰，满足有砟轨道的要....

图5 主力+附加力组合作用下斜拉索索力包络图

斜拉索沿中塔对称布置，斜拉索内力及应力幅如图5和图6所示。计算结果显示，主力+附加力作用下斜拉索最大索力为6096kN，最大拉索应力幅为137.9MPa，满足规范要求。

图6 拉索应力幅

(1)针对大跨径桥梁而言，控制结构自重至关重要。所以在主梁采用钢箱梁时，为提高整体竖向刚度来增大主梁梁高的做法会较不经济。(2)增大桥塔高度和截面尺寸、设置辅助墩对提高整体竖向刚度效果最为显著;在主梁刚度提高有限的情况下，还可通过增大斜拉索面积来提高整体刚度。

本文编号：4037259