加劲梁带外伸跨的大跨度悬索桥动力特性分析

摘要

为研究加劲梁外伸跨布置形式和约束体系对大跨度悬索桥结构动力特性的影响,基于国内某主跨1098 m的单跨悬索桥设计方案,采用有限元软件分别建立设置外伸跨、未设置外伸跨、设置悬吊外伸跨及加劲梁不同约束体系等多个模型。开展全桥动力特性分析,对比不同模型悬索桥结构动力特性的差异,分析加劲梁外伸跨布置形式和约束体系对该悬索桥刚度的影响。研究结果表明:在不同的外伸跨布置形式下,加劲梁带外伸跨的单跨悬吊悬索桥主梁的竖向刚度相对更大。设置外伸跨可以在一定程度上提升传统单跨两铰悬索桥主梁的竖向刚度,若外伸跨设置吊索则会稍微降低带外伸跨悬索桥主梁的竖向刚度。若对该加劲梁带外伸跨的单跨悬吊悬索桥增设塔-梁横向约束,可以显著增大该悬索桥主梁的横向刚度,并且主梁的横向刚度也显著大于传统的单跨两铰悬索桥。建议该悬索桥方案采用增设塔-梁横向约束的加劲梁带外伸跨单跨悬吊体系。在今后的大跨度悬索桥设计中,可以尝试通过改变加劲梁约束体系以达到改善结构刚度的目的。