大跨度三塔斜拉桥纵向约束体系设计研究

摘要

针对三塔斜拉桥温度效应显著、整体刚度不足的特点,以黄茅海大桥(主桥为(100+280+720+720+280+100)m独柱塔双索面三塔斜拉桥,采用分体钢箱梁)为背景,采用非线性时程分析方法,对比分析不同纵向约束体系下斜拉桥的静、动力响应.结果表明:中塔通过设置弹性索实现弹性约束,单侧弹性约束刚度6.5×105 kN/m,可起到塔梁固结的效果;在中塔采用弹性约束基础上,边塔采用纵向放松体系,每个边塔设置4个粘滞阻尼器[阻尼系数2500 kN·(m/s)-0.3,阻尼力2000 kN],明显改善了斜拉桥的静、动力响应;采用的中塔设置弹性约束-边塔设置阻尼器的组合结构,与全飘浮体系相比,梁端最大位移减小69％,边、中塔塔底弯矩分别减小40％、15％,与中塔固结体系相比,地震作用下组合结构体系梁端位移减小44％,中塔塔底弯矩减小51％,边塔塔底弯矩变化幅度较小,该组合结构体系合理.