- 鐵路鋼箱混合組合梁斜拉橋
- 羅世東 劉振標
- 1068字
- 2020-06-24 17:39:36
2.2 邊跨輔助墩設置
混合梁斜拉橋邊跨設置輔助墩,可以減少塔、梁的內(nèi)力和位移,減少主跨加勁梁在列車靜荷載作用下的跨中撓度,提高主跨梁的豎向剛度。有研究實踐表明設置一個輔助墩后,塔頂水平位移、主跨梁的跨中撓度、塔根彎矩和邊跨梁的彎矩約降低40%~65%,加設兩個輔助墩可以繼續(xù)降低塔、梁的內(nèi)力和位移。
2.2.1 邊跨輔助墩布置方案
1.兩個輔助墩布置
如圖2-2所示,主跨為468m,邊跨跨徑布置為(62+65+93)m。

圖2-2 邊跨兩個輔助墩布置圖
2.三個輔助墩布置
如圖2-3所示,主跨為468m,邊跨跨徑布置為(54+50+50+66)m。

圖2-3 邊跨三個輔助墩布置圖
2.2.2 邊跨輔助墩布置方案對塔、梁效應
1.對加勁梁彎矩影響
輔助墩兩方案布置對加勁梁的彎矩影響如圖2-4~圖2-6所示。

圖2-4 輔助墩兩方案加勁梁成橋彎矩比較

圖2-5 主力+附加力作用下輔助墩兩方案加勁梁彎矩比較

圖2-6 輔助墩兩方案加勁梁靜活載彎矩比較
2.對加勁梁撓度、索力影響
輔助墩兩方案布置對加勁梁的靜活載撓度、索力及索力幅影響如圖2-7~圖2-9所示。

圖2-7 輔助墩兩方案加勁梁靜活載撓度比較

圖2-8 主力+附加力作用下輔助墩兩方案索力比較

圖2-9 輔助墩兩方案列車活載索力幅比較
3.對橋塔位移及彎矩影響
輔助墩兩方案布置對橋塔位移及塔身與根部彎矩影響如圖2-10所示。

圖2-10 輔助墩兩方案橋塔靜活載縱向位移及縱向彎矩比較
4.輔助墩設置影響程度比較
輔助墩兩方案布置對結(jié)構(gòu)影響情況見表2-1和表2-2,對結(jié)構(gòu)影響程度判別見表2-3。
表2-1 輔助墩設置方案結(jié)構(gòu)剛度比較表

續(xù)上表

表2-2 輔助墩設置結(jié)構(gòu)受力及工程量比較

表2-3 邊跨輔助墩布置方案對結(jié)構(gòu)影響程度判別

2.2.3 邊跨輔助墩布置方案對塔、梁效應分析結(jié)論
①增設輔助墩對邊跨混凝土梁內(nèi)力及梁端轉(zhuǎn)角影響較大,可明顯改善邊跨混凝土梁受力狀態(tài)及梁端轉(zhuǎn)角,減少一個輔助墩后,混凝土梁最大正彎矩和最大負彎矩增大,分別達48%和78%;設置三個輔助墩對主跨鋼箱梁內(nèi)力影響較小,可以適當提高結(jié)構(gòu)整體剛度。
②在列車荷載作用下,增設輔助墩對減少塔柱主跨側(cè)彎矩影響幅度遠大于塔柱邊跨側(cè),變化幅值主要受鄰塔邊跨壓重跨長度調(diào)整影響。由于輔助墩對邊跨混凝土主梁的剛性支撐作用,使得塔柱邊跨側(cè)最大彎矩遠大于主跨側(cè)的最大彎矩,彎矩值差數(shù)倍。
③增設輔助墩,相當于在邊跨增加剛性支承點,使邊跨形成多跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu),各孔跨徑減少而剛度增大,尤其是鄰塔邊跨跨徑長度和剛度發(fā)生顯著改變,可以顯著減弱斜拉索的疲勞應力幅。
④設置兩個輔助墩雖然比三個輔助墩方案減少了一個輔助墩工程量,但混凝土梁跨度增大,相應增加臨時支墩工程,以及混凝土梁體內(nèi)預應力筋及斜拉索數(shù)量。
此外,多輔助墩方案有利于懸臂施工狀態(tài)的風致穩(wěn)定性。總體而言,三輔助墩方案相比兩輔助墩方案更為有利。