三塔雙主跨雙線鐵路斜拉橋豎向剛度問(wèn)題的研究.pdf

1、近年來(lái)在我國(guó)的鐵路建設(shè)中，曾多次提出了修建特大跨度三塔雙主跨鐵路斜拉橋的需求。斜拉橋是一種柔性結(jié)構(gòu)，而鐵路活載大，對(duì)橋梁剛度的要求遠(yuǎn)高于公路。因此，國(guó)內(nèi)外已建成的特大跨度斜拉橋中，鐵路橋遠(yuǎn)少于公路橋，還沒(méi)有一座真正意義上的三塔雙主跨鐵路斜拉橋?？梢圆榈降膸鬃p主跨或多塔多主跨鐵路斜拉橋都是部分斜拉橋，索塔只起到加勁作用，而且跨度都不大。三塔雙主跨斜拉橋由于中塔無(wú)端錨索錨固，容易產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，使橋梁的柔性比普通斜拉橋更大。本文在鐵道部科技

2、開(kāi)發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目2011G012-B的資助下，以新建荊岳鐵路洞庭湖大橋?yàn)楸尘?，?duì)三塔雙主跨雙線鐵路斜拉橋的豎向剛度問(wèn)題作了較為系統(tǒng)的研究，主要工作和創(chuàng)新性成果如下:
　　 1、根據(jù)新建荊岳線洞庭湖大橋的橋位、地形、地質(zhì)、通航、泄洪、景觀、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)性等條件，構(gòu)思提出了多個(gè)橋式方案;經(jīng)綜合比選，推薦了(98+140+406+406+140+98)m的三塔雙主跨雙線鐵路斜拉橋方案;對(duì)該方案完成了靜、動(dòng)力分析、抗震分析、抗風(fēng)穩(wěn)定性分析和列

3、車(chē)走行性分析，結(jié)果表明該方案是可行的。經(jīng)多次論證，該方案被批準(zhǔn)實(shí)施。
　　 2、提出了結(jié)構(gòu)參數(shù)化研究方法，應(yīng)用該法研究了三塔雙主跨鐵路斜拉橋各組成部分對(duì)橋梁豎向剛度的影響;提出了三塔雙主跨鐵路斜拉橋主桁柔跨比和橋塔柔高比的匹配區(qū)間、橋塔高跨比和斜拉索剛度的合理取值范圍。
　　 3、提出了三塔雙主跨雙線鐵路斜拉橋最不利活載作用下的撓度和撓跨比的理論計(jì)算式。三個(gè)不同跨度的算例表明，該式簡(jiǎn)便、快捷，對(duì)主跨378～434m的三塔

4、雙主跨雙線鐵路斜拉橋有較高的精度，可用于設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)參數(shù)的調(diào)整和優(yōu)化計(jì)算。
　　 4、對(duì)比研究了增設(shè)塔頂水平加勁索、中塔穩(wěn)定索、1～4對(duì)交叉索和下拉索等措施對(duì)提高三塔雙主跨雙線鐵路斜拉橋豎向剛度的效果，并將它們的效果與增大主桁剛度、或同步增大三塔剛度、或單獨(dú)增大中塔剛度等的效果作了對(duì)比;經(jīng)多方面的綜合比較，對(duì)洞庭湖三塔雙主跨鐵路斜拉橋推薦了增設(shè)穩(wěn)定索的加勁措施。
　　 5、利用上述成果，對(duì)洞庭湖三塔雙主跨鐵路斜拉橋的結(jié)構(gòu)參

5、數(shù)作了調(diào)整、優(yōu)化和細(xì)化，完成了強(qiáng)度、剛度和動(dòng)力特性等全面檢算。結(jié)果表明，調(diào)整、優(yōu)化后的洞庭湖三塔雙主跨鐵路斜拉橋剛度有較大程度的提高，強(qiáng)度、剛度等均能滿(mǎn)足要求，且有較大的富裕量。
　　 6、設(shè)計(jì)制作了一座三十多米長(zhǎng)的三塔雙主跨鐵路斜拉橋模型，對(duì)無(wú)加勁措施、增設(shè)塔頂水平加勁索、增設(shè)中塔穩(wěn)定索和增設(shè)一對(duì)、兩對(duì)交叉索時(shí)的橋梁位移和應(yīng)力等作了測(cè)試，考察和驗(yàn)證了有限元計(jì)算結(jié)果、本文提出的撓度和撓跨比理論計(jì)算式的正確性，證實(shí)了各種加勁措施的