马鞍山公铁两用长江大桥主航道桥中塔下横梁抗扭设计

摘要

马鞍山公铁两用长江大桥主航道桥为主跨2×1120 m的三塔钢桁梁斜拉桥,中塔采用钢-混组合结构,纵、横向均采用A形,为四肢空间桥塔,中塔横向两塔肢之间设置下横梁,2道下横梁之间通过3道系梁连接形成纵横梁结构,下横梁受扭问题较为突出。通过建立全桥总体有限元模型对下横梁受扭原因进行分析,结果表明:活载及纵向荷载作用下,桥塔发生弯曲,导致下横梁受到较大扭矩。结合纵横梁结构弯扭相互转化的受力特征,基于下横梁产生扭转原因及扭矩分配特点,建立下横梁扭矩计算模型计算下横梁所受扭矩,从满足结构受力和便于施工角度出发,分析了下横梁端部加高、边系梁加宽、箍筋分段局部加强3种下横梁抗扭设计方案,最终采用在下横梁截面外围布置2层闭合箍筋、下横梁箍筋分段局部加强的方案,该方案结构受力明确,安全合理,施工方便。