大跨度結合梁斜拉橋抗風穩(wěn)定分析

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1、66橋梁結構城市道橋與防洪2012年9月第9期大跨度結合梁斜拉橋抗風穩(wěn)定分析李林(蘭州鐵道設計院有限公司，甘肅蘭州730030)摘要：位于山區(qū)的大跨度斜拉橋，因峽谷風效應抗風穩(wěn)定是橋梁分析的重點內容之一。以主跨360m的河口大橋為例，進行了該橋的動力特性分析及抗風穩(wěn)定分析。分析結果表明，最大懸臂施工狀態(tài)和成橋狀態(tài)結構均滿足抗風穩(wěn)定要求，說明該結構體系抗風性能良好，其分析成果為同類大橋設計提供理論參考。關鍵詞：結合粱；斜拉橋；動力特性；抗風穩(wěn)定中圖分類號：U448．27文獻標識碼：A文章編號：1009—7716(2012)09—0066—03斜跨黃河，根據文獻[1】，橋址處頻率為1／10

2、0的101工程背景min年平均最大風速V0=25．6m／s，顫振檢驗風速本文以主跨360m的河口大橋為例，研究大為：跨徑斜拉橋的抗風穩(wěn)定問題。河口大橋屬于蘭州[=K’‘(1)(新城)至永靖沿黃河快速通道重點工程，主橋采式中：K為綜合安全系數，取1．2；為考慮風速用177m+360m+177m半漂浮體系結合梁斜拉脈動影響和水平相關特性的系數。根據計算結果，橋，引橋采用2～40m簡支箱梁+5×35m連續(xù)箱主梁成橋狀態(tài)顫振檢驗風速[V，]=40m／s，主梁施梁，橋型布置見圖1。河口大橋建成后將成為我國工狀態(tài)顫振檢驗風速[V'cr]=O．84[Vr]=33．6m／s。第一座Ⅷ度以上地震區(qū)大跨度

3、斜拉橋，也是甘肅2．2顫振臨界風速省最大跨度斜拉橋。Herzog所建議的橋跨結構顫振臨界風速實用河口大橋橋塔采用鋼筋混凝土A字型塔，塔身公式如下：采用外側圓弧凸起的箱型截面，截面橫向寬度450em、縱向寬度700em。每個橋塔設10根2．5m的簧=Bfore(2)灌注樁，塔樁長35m，均按端承樁設計。主梁采用工字式中：為全橋寬i為基本扭轉頻率；野=2．5·鋼一混凝土結合梁，結合梁梁高為2．83m(鋼主梁中、／，稱為西歐多森數的倒數；為單位長度心處)。跨中部分鋼主梁采用2500mmX1000mm×橋梁與空氣密度比；r／6為慣性半徑比。36(70)mmX20mm工字型截面，其余部分采用2當

4、橋梁發(fā)生彎扭耦合顫振時，其臨界風速常500mm×1000mm×50(80)mm×28mm工字型截用克羅伯公式計算：面；鋼橫梁采用2280mm×700mm×20(28)mm×以=[1+(6—0．5)x／—o,7~—,／b]6b(3)16mm工字型截面。斜拉索采用直徑7mm鍍鋅低式中：田為截面形狀系數；為扭轉基頻；為松弛平行鋼絲束，最大索長189．201m，邊索與水豎向彎曲基頻；6為橋寬的一半；r=、／，／m；平面最小夾角為22．971。。=m／~pbz；m、，分別為單位長度梁的質量與慣性矩。3結構動力特性計算斜拉橋動力特性分析的圖式，本文采用圖1橋型布置圖(單位：cm)MIDAS結構有限

5、元分析程序建立空間分析模型，2風速計算橋面采用梁格模擬，橋塔采用梁單元模擬，斜拉索模擬為桁架單元，有限元計算中索與梁、塔的連接2．1顫振檢驗風速模擬為剛臂單元，支座模擬為豎向受壓單元。由于橋址位于甘肅省蘭州市西固區(qū)新城鎮(zhèn)，線路本橋采用對稱懸臂施工方法，因此分別按成橋狀收稿日期：2012—03—27態(tài)和最大雙伸臂施工狀態(tài)計算結構的動力特性，作者簡介：李林(1970一)，男，甘肅蘭州人，高級工程師，從事橋梁設計工作。其計算圖式分別見圖2、圖3。