矮塔斜拉橋合理設(shè)計狀態(tài)及動力特性研究.pdf

1、矮塔斜拉橋主梁剛度相對較大，受力狀態(tài)介于斜拉橋與連續(xù)梁橋之間。目前常用的索力優(yōu)化方法大多基于常規(guī)斜拉橋，并不完全適用于矮塔斜拉橋。本文在深入研究有關(guān)優(yōu)化理論及橋梁動力性能的基礎(chǔ)上，對矮塔斜拉橋的恒載內(nèi)力優(yōu)化方法及抗震性能進行了深入研究。
　　 在合理成橋恒載內(nèi)力狀態(tài)方面，采用整體上基于即有成橋內(nèi)力狀態(tài)的“二次調(diào)索法”，局部基于施工-成橋兩階段結(jié)構(gòu)體系的影響系數(shù)法的綜合優(yōu)化方法。該方法成功地解決了以往在斜拉橋調(diào)索最后階段，特別是成

2、橋二次調(diào)索過程中僅能顧及主梁彎矩在彎矩可行域內(nèi)，而主梁應力特別是中跨主梁應力超標的現(xiàn)象。
　　 在斜拉索施工初張力的確定方面，采用基于有限步倒拆的正裝迭代法，并構(gòu)造了相應的迭代方程。該方法實現(xiàn)了倒拆法、正裝-倒拆法、正裝迭代法以及無應力狀態(tài)法的統(tǒng)一。與無應力狀態(tài)法相比，在主梁合攏前無須為了保證主梁的無應力曲率連續(xù)而進行專門的索力調(diào)整；若采用無應力索長作為迭代變量，與簡單的正裝迭代法、倒拆法以及正裝倒拆法相比，可節(jié)省大量的計算機時

3、。同時由于該迭代方程中不顯含倒拆的步驟，無須考慮收縮徐變等非線性因素的逆時效應問題，經(jīng)實橋驗證該方法具有較快的收斂效率和較高的計算精度。
　　 對塔梁固結(jié)、墩頂設(shè)支座，以及塔墩梁固結(jié)的連結(jié)方式的動力性能進行了詳細對比分析，給出采用兼具二者優(yōu)點的雙薄壁墩、同時墩頂設(shè)蓋梁、梁底設(shè)支座的塔墩梁連結(jié)方式的建議。該連結(jié)方式能夠有效降低地震作用下主梁的內(nèi)力響應，以及主墩彎矩和塑性區(qū)剪力，為今后大跨度矮塔斜拉橋的塔墩梁連結(jié)方式的設(shè)置提供參考。