设置辅助墩的影响.pdfVIP

第二章多塔斜拉桥刚度的提高方法 方法五：在两分塔之间在设一个刚度很大的刚性墩。此时的刚性墩在受力机理上 类似于端锚索的锚固物，两分塔之间的拉索相当于端锚索，在荷载作用时，由于 中间刚性墩的存在，可以有效的减少两分塔的塔顶位移。同样，此方法对中跨有 通航要求的河流不太适合。 ．锄＆么腻么酞锄蕊． 雪 图2．9跨中设置刚性边墩 2．9Inthetowerestablishes Figure the the nearbyrigiditypillar 多塔斜拉桥的主梁，桥塔及拉索刚度的提高都可以提高结构整体刚度，但最 合理的方法是合理分配这些主要构件的刚度，使各构件的相对刚度更加合理。只 偏重于某一方面往往会导致结构在内力分配上不合理并使桥梁在外观上不均衡。 莫利芋高架桥∞1为主跨342m的7塔单索面斜拉桥，之所以提到它，是因其桥 塔在受力与美观上均达到了较高的统一。莫利芋高架桥采用墩塔固结、连续主梁 支承于墩上的结构体系，7个桥塔等高布置，在顺桥方向，桥塔在桥面以上为倒V 形，桥面以下90m高度范围为两微倾的分离柱，再往下则合为一体，这种布置使 桥塔显得纤细而又富于流线型，且符合力学要求，倒V形的塔使桥塔抗弯刚度增 加，分离柱更适宜主梁的纵向变位。莫利芋高架桥不是仅靠某一构件满足结构整 体刚度要求，相反，通过在结构构件间合理分布刚度，使结构受力较好的同时又 在外形上显得协调而均衡。 2．2．2设置辅助墩对整体刚度的影响 在两塔斜拉桥中，设置辅助墩是常用的方法。设置辅助墩，当中跨受荷载的时 候，由于边跨墩间桥跨距离的缩小大大降低了边跨上挠的程度，使边跨中的拉索 均有类似于边锚索的作用，从而减小了塔顶向主跨方向的位移，主跨的挠度也因 此而降低；当边跨受荷载的时候，绝大部分的荷载均直接传入了墩中，而对拉索 系统的影响并不大，桥塔，主跨中的变形和内力均得到改善。设置一个辅助墩， 效果明显，设置两个辅助墩的时候，效果没有设置一个时那么明显了，但是仍有 一定的作用，设置三个时更是如此，因此，在设置辅助墩时存在合理个数的问题。 设置辅助墩，相当于施加了一个作用，这种作用效果对全桥的影响是通过边 跨、边塔传递给全桥的。由于此作用效果在传递的过程中，存在一个能量消耗的 问题，具体对于多塔斜拉桥，在边跨设置了辅助墩，给全桥在设置处施加一个作 第二章多塔斜拉桥刚度提高方法 用，此作用在传给中塔及中跨的时候，能量从边跨到边塔，到次边跨到中塔，再 到中跨，逐渐消减，效果逐渐不明显。此消减效果与主粱和索塔以及拉索的刚度 有关。再者，辅助墩的设置可增大结构刚度，它对主梁竖向变形的影响较大，同 时对其所在边跨的主梁应力也有较大影响，而对中跨和另一边跨主梁应力的影响 较小。此外辅助墩改善了尾索区斜拉索的受力状态，而对其他拉索的受力影响较 小。在不考虑其他因素的情况下，辅助墩有利于减小索塔应力。 同时，多塔斜拉桥在边跨加设辅助墩后，在地震作用下，有可能产生较大的 桥塔内力，对结构抗震不利。增大了大桥发生颤振破坏的可能性，对多塔斜拉桥 的抗风不利。在多塔斜拉桥边跨设置辅助墩后，无论在何种荷载作用下，在辅助 墩顶处的主梁均会产生较大的弯矩值，从而降低了墩顶梁体的安全储备。在进行 多塔斜拉桥的总体设计时，可通过调整跨孔径等方法，在取消辅助墩情况下仍能 使桥塔在竖向荷载作用下不致产生过大的内力，这样就能同时提高多塔斜拉桥的 抗震、抗风性能和边跨梁体的安全储备，节省工程造价。 设置辅助墩，对于三塔或是四塔斜拉桥来说，效果还是比较明显的。尤其是对 于三塔斜拉桥。 5+435+2x 宜昌夷陵长江大桥“…，跨径布置为(38．08+38 348+43．5+385+38 35)m，全长935m，为目前国内最大跨度的三塔混凝土斜拉桥。 斜拉桥全桥采用中塔塔、粱、墩固结，边塔主梁纵漂的结构体系，三塔高度不等， 边塔高度相同，中塔高于边塔。 在最初的方案评比中，对是否加辅助墩进行了对