《异型桥结构特点及分析方法》
1 异性拱桥
结构特点:由于主跨钢拱异形外倾,所以受弯剪扭作用效应均很大,且拱内力不均匀,肋从受力行为上来讲轴力小,而面内、面外的弯矩大,拱受力特点实际上就是一个斜弯的空间曲线梁,受力较常规拱不合理,且控制难度大。由于异形拱跨径大,受力不均匀。
比较典型的异性拱桥为山东省临沂市南京路沂河大桥,主桥为飞燕式异性拱桥,其构思来自于提篮拱施工方法,其图如图1。
图1
分析方法:二阶微分方程数值解法和析架近似数值解法,求解合理拱轴线。对于吊杆斜向布置的异型拱桥例如张家口清水河通泰桥(如图2),吊杆锚固点不在拱轴线上,所以在拱肋局部会产生一个附加弯矩。在析架近似数值解法的基础上,提出修正的析架近似数值解法来消除附加弯矩的影响。
图2
研究压杆屈曲稳定问题常用的方法有静力平衡法方法、能量法方法、缺陷法和振动法。 2 异性斜拉桥
结构特点:独塔四索面异性斜拉桥结构复杂,受力特征复杂(如压、弯、剪、扭耦合等),为确保桥梁结构在施工中的安全性以及成桥施工完成后的稳定性,桥梁在成桥状态下必须保证其线形和内力值符合规定要求,因此,对异性斜拉桥施工过程的控制非常重要。 此外,还有无背索斜拉桥,无背索斜拉桥是对常规斜拉桥造型的突破,无背索后倾的塔身形状表现出对相对纤细的桥面强大稳固支撑的力量感,给人醒目深刻的感受,见图3和图4。
图3
图4
分析方法:将异型独塔斜拉桥力学平衡分为结构外部力学平衡和结构内部力学平衡。结构外部力学平衡即为斜拉桥上部结构与基础之间的力学平衡关系;结构内部力学平衡为斜拉桥上部结构内部塔、梁、索之间的力学平衡关系。常规的斜拉桥在桥塔两侧均有斜拉索,恒载作用下塔两侧斜拉索水平力可保持平衡,主塔仅在活载及附加荷载作用下承受一定的水平力及弯矩。
异型桥结构特点及分析方法-



