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多索面斜拉桥结构对比分析
摘要:随着我国公路交通事业的发展,交通量的不断增多,斜拉桥日益向着更长、更宽的方向发展。当车道数目增加到四车道以上后,桥梁横向跨度很大,这样常规的双索面结构形式必然使得横梁尺寸增大,特别是对于混凝土斜拉桥,横向可能会控制设计。本文通过双索面、三索面两种索面形式的结构分析,为类似设计方案提供参考。
关键词:斜拉桥;多索面;结构验算;

中图分类号: K928 文献标识码: A
1概述
目前多修建的双索面公路斜拉桥结构型式,对于桥面不是很宽,车道数少的情况是适用的,但随着公路交通的发展,交通量的不断增多,车道数增大到四车道以上时,桥梁宽度就会比较大,其载荷也越来越重,横向跨中弯矩大并且可能控制设计。而中小跨径由于梁高度矮,双索面斜拉桥必然会使横梁尺寸增加。
拉索是斜拉桥的主要承重构件之一,其布置方式对整个斜拉桥的结构刚度和经济合理性有重要影响。本文从拉索的设置形式为切入点,通过已建成的某特大斜拉桥为工程背景,分别对双索面、三索面的形式进行结构分析。
2工程实例分析

某市跨江斜拉桥,主跨383m独塔钢箱梁双索面斜拉桥,设计荷载等级公路-Ⅰ,地震烈度按Ⅷ度设防,桥下通航净空(288×55m)。桥面按双向八车道设计,,宽B=42m。,桥型图、主梁横断面如下:
图1 桥型布置图

图2 主梁横断面


内力对比分析
考虑仅作定性比较,可以采用简化的图式进行,即可以将拉索近似看为刚性支撑。其上作用的荷载有横梁自重、行车道板及桥面铺装(相邻两跨的一半)的重量、活载。近似的计算方法计算。
双索面方案横向内力计算
钢箱梁标准梁段重322t,标准梁段长度为16m,。中央分隔带2m。横梁可以视为一个工字钢,其截面尺寸为:隔板厚1cm,,,,。其截面特性计算如下:

双索面荷载跨中 L/4跨
弯距() 应力(t/m2) 弯距() 应力(t/m2)
恒载 352 1791/2206 296 1506/1855
活载 1374 6992/8609 1237 6295/7751
合计 1726 8783/10815 1533 7801/9606
三索面荷载弯距() 应力(t/m2) 弯距() 应力(t/m2)
恒载 128 368/452 280/345
活载 609 1651/2030 1349/1660
合计 737 2019/2482 1629/2005
表1 内力计算表

弯矩比较:
双索面与三索面横梁跨中的应力比较:
压应力拉应力
双索面与三索面横梁L/4处的应力比较:
压应力拉应力
由上可见,,,。L/4处拉压应力减小了近5倍。
活载挠度对比分析
计算活载挠度可以用MIDAS/CIVIL分别建立两个模型。








图3 双索面方