第6期(总第290期)2023年6月D0I:10.16799/j.cnki.csdqyfh.2023.06.027城市道桥与防洪URBANROADSBRIDGES&FLOODCONTROL桥梁结构独塔非对称自锚式悬索桥合理约束体系研究谷冬[同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海市200092]摘要:自锚式悬索桥通过主缆与加劲梁锚固结合的方式,形成闭合传力路径。主缆的水平分力通过锚固区逐渐传递到主跨加劲梁,竖向分力则主要通过边跨自重平衡。在静力情况下,主梁为超静定体系;在动力情况下,通常为全飘浮或者半飘浮体系来达到减隔震目的。这样就会造成主梁约束转变的情况,这个问题在独塔非对称自锚式悬索桥中尤为凸显。以太原市通达街跨汾河的四跨独塔非对称自锚式悬索桥为背景工程,建立全桥有限元模型,分析了全桥在静力及动力情况下不同约束体系对全桥受力的影响,为今后同类型结构设计提供依据。关键词:自锚式悬索桥;独塔非对称;约束体系;有限元方法;超静定中图分类号:U448.25文献标志码:A文章编号:1009-7716(2023)06-0099-0436+11.8=47.80引言混凝土梁段西岸自锚式悬索桥不需要建造巨大昂贵的锚,而是将其主缆直接锚固在加劲梁的梁端,主缆中的水平力由主梁承担,适用于地质条件差的地区,竖向分力则竖向力可通过设置拉压支座、设置额外的配重、利用引桥压重等进行平衡[2]。在自锚式悬索桥中为了减轻桥梁上部结构的重量及改善结构的受力,主跨的主梁通常采用钢梁形式,边跨或引桥则多采用混凝土结构,以利用梁体自重平衡主缆竖向分力[3-5]。为了解决加劲梁巨大的顺桥向地震力的问题,通常大跨径悬索桥采用的是半飘浮或者全飘浮体系16-101,即在主梁纵向地震时无固定约束。这与静力条件下主梁需要纵向约束有冲突。因此需要找到一种有效的解决办法。1工程概况主桥为四跨单塔自锚式悬索桥跨径布置为36m+133m+208m+39m=416m(西边跨+小主跨+大主跨+东边跨),东西两侧各设置一个锚固墩和一个边墩。主跨和副跨的加劲梁大部分采用钢箱梁,东、西边跨全部采用预应力混凝土梁以平衡主缆竖向分力,混凝土梁段外伸过渡墩11.8m,与钢箱加劲梁通过钢混结合段连接,立面布置如图1所示。桥梁主塔为拱形,塔高124m。主塔处没有设置收稿日期:2022-06-24作者简介:谷冬(1990一),男,硕士,工程师,从事桥梁设计工作。317.4钢梁段东岸_36133图1主桥立面布置图(单位:m)下横梁与竖向支座,主梁纵向在地震下为全漂浮体系。主塔断面如图2所示。主塔与主梁之间设置2个横向支座。主桥过渡墩及边墩采用立柱+...