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《單塔斜拉橋不同結(jié)構(gòu)體系抗震分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、單塔斜拉橋不同結(jié)構(gòu)體系抗震分析-->第1章緒論1.1單塔斜拉橋的發(fā)展概況斜拉橋是一種較為復(fù)雜的橋型，它的特點是用主梁通過斜拉索懸吊在索塔上，其主梁受力與普通的梁橋的主梁僅僅受到彎矩不同，由于是組合體系的橋梁，它的主梁承受了拉力和彎壓。索塔是斜拉橋的標志性構(gòu)造物，按照索塔的個數(shù)可分成：多塔斜拉橋、雙塔斜拉橋和單塔斜拉橋，只有一個索塔的斜拉橋即為單塔斜拉橋。目前，單塔斜拉橋的數(shù)量大概占到世界斜拉橋的1/6到1/4之間，與雙塔斜拉橋和單塔斜拉橋的數(shù)目，大體上是差不多的[1]。德國于1960年建造了第一座單塔斜拉橋Seve
2、rin橋，也是世界上第一座單塔非對稱斜拉橋，如圖1.1?？鐝綖?01.67+150.68m的Severin橋，索塔形狀為“A”型，斜拉索呈放射形，結(jié)構(gòu)體系為漂浮體系。該橋的首次釆用的“A”型索塔與橫向傾斜的斜拉索面相結(jié)合，使得結(jié)構(gòu)非常美觀[2]。我國從1975年開始逐漸著手修建斜拉橋。1981年，我國在四川阿壩藏族自治州金川縣建設(shè)了第一座單塔斜拉橋——曾達橋，跨徑為39+71m，該橋在技術(shù)上有些許創(chuàng)新但規(guī)模較小[8]。1983年，浙江跨徑72+54m的章鎮(zhèn)橋和四川跨徑為55+55m的廣漢橋也相繼投入使用[9]。19
3、88年，廣東建設(shè)的九江大橋則是我國第一座等跨單塔斜拉橋，跨徑為160m。2002年，主跨達到283+283m的廣東金馬大橋建成[10]，該橋是規(guī)模較大的一座混凝土單塔斜拉橋。修建得最少的為單塔混合梁斜拉橋。1999年，臺灣高屏溪大竣工成為當時僅次于德國的Flehe橋的第二大單塔混合梁斜拉橋，單索面跨徑為186+330m。天津的海河橋，跨徑310+210m，是大陸最大的單塔混合梁斜拉橋[12]。我國跨徑在150m以上的單塔斜拉橋也已經(jīng)修建了很多，表1.2中就是主跨跨徑達150m以上的斜拉橋。從表中我們可以看出，單塔斜
4、拉橋采用的多為塔梁墩固結(jié)體系，即剛構(gòu)體系。塔梁固結(jié)體系及半漂浮體系所占的比例較少。......1.2研究目的和意義隨著現(xiàn)代社會城市化的不斷前行，越來越多的人口聚集到城市當中，對于人口密集的大城市而言，交通就成為極其重要的生命線，城市對這些生命線也更加的依賴[13]，而一旦交通生命線遭到破壞，將影響整個城市生產(chǎn)的運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟損失甚至是威脅到人民群眾生命財產(chǎn)的安全。地震作為一大自然災(zāi)害，頻繁發(fā)生，在帶來重大損失的同時也激發(fā)了人們對這種自然災(zāi)害的認知的欲望以我們目前的科技水平，要阻止地震發(fā)生是不可能的[14]，所
5、以只能去研究它，盡量去全面了解這種自然災(zāi)害，以此來做出更加合理的設(shè)計，以此來提高結(jié)構(gòu)的抗震能力[15]，將損失降到最低。隨著城市中各橋梁形式的建起，也對設(shè)計人員提出更高的要求，更需要研究人員來制定出更加合理的規(guī)范及相關(guān)規(guī)定，使設(shè)計更加規(guī)范化。雖然斜拉橋的抗震設(shè)計從第一座斜拉橋馬拉開波(Maracaibo)橋的設(shè)計之初就受到了重視[16]，而且隨著斜拉橋數(shù)量的迅速增長、跨度的不斷加大以及橋梁的多樣化，其抗震要求也越來越高，但是關(guān)于斜拉橋的抗震設(shè)計規(guī)范及方法卻沒有得到相應(yīng)的提高。歐洲規(guī)范（EUROCODE8）及美國的A
6、ASHTO規(guī)范都僅適用于主跨不超過150m的普通鋼、混凝土梁或者箱梁橋，而對于斜拉橋、懸索橋等橋型則缺少相關(guān)規(guī)定[17]。我國現(xiàn)行的《公路橋梁抗震設(shè)計細則》在原來基礎(chǔ)上重新修訂了適用范圍，采用多級設(shè)防新思想，更加注重橋梁的延性抗震，不過也由于研究工作不充分，認知度不夠等因素，需要對單塔斜拉橋抗震做進一步的詳細研究。......第2章斜拉橋的結(jié)構(gòu)體系和地震響應(yīng)分析理論基于這個原理，斜拉橋主梁的工作方式可以看作是多點彈性支撐點的連續(xù)梁，充分利用了鋼材的抗拉性和混凝土的抗壓性，從而大大降低了主梁材料的用量，減輕了自重，提
7、高了跨越能力。2.1結(jié)構(gòu)體系的分類因為組成斜拉橋的三個主要部分，主梁、塔柱和斜拉索的種類有很多，所以將各部分的不同種類進行相互組合，可以呈現(xiàn)出許多各具特色的橋梁形式。根據(jù)已有的工程實踐經(jīng)驗，不同的組合方式可以歸為四個體系[29]。（1）漂浮體系將有塔墩固結(jié)、塔梁分離特點的斜拉橋歸為漂浮體系，如圖2.1中所示，梁的兩側(cè)端部位置在縱向僅設(shè)置豎向約束，可以浮動，屬于柔性結(jié)構(gòu)。由于跨中采用斜拉索傳力，沒有采用豎向支撐來保持受力后的穩(wěn)定，從而避免了采用豎向支撐后在支撐處產(chǎn)生的過大的負彎矩，保證了作用在斜拉索上的拉力可以均勻分
8、布[30]。由于縱向無約束，這也決定了該體系在溫度以及混凝土收縮徐變作用下產(chǎn)生的次內(nèi)力較小。而且該種體系的主梁在縱向上沒有約束，具有一定的浮動能力，所以發(fā)生地震時可以通過擺動抵消一部分地震力能量，因此這種體系多在地震烈度高的地區(qū)采用。但是在懸臂施工法時，這種體系的缺點就會體現(xiàn)，施工時需要把主梁和索塔臨時固結(jié)，以此來保證施工過程中結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和整體性，但實際在施
