大跨度橋梁結構空間受力特性研究

趙 浩

0 引言

斜拉橋以其造型美觀、跨越能力強、跨徑布置靈活、施工干擾少、力學性能好、材料費用較低、剛度較好、抗風能力強等優點，在大跨度橋梁建設中被廣泛應用，成為一種最為常用的結構。近年來，隨著新材料的開發，電子計算機軟硬件的發展，施工技術的進步，斜拉橋不斷向大跨徑、更輕巧方向發展。被稱為世界第一高橋的法國塔恩河河谷Millau高架橋，其大橋斜拉索高處高出地面1 125 ft，2008年興建的雙向三線高架斜拉橋中國香港昂船洲大橋，主跨1 018 m，同年興建的雙塔斜拉橋蘇通長江大橋，主跨1 088 m。

1 大跨度斜拉橋梁結構特點

斜拉橋是一種將主梁用許多拉索直接拉在橋塔上的橋梁，其結構體系由承壓的索塔、受拉力的斜拉索、承彎的主梁組成，可以看作是用拉索代替支墩的多跨彈性支承連續梁。作為一種拉索體系，斜拉橋比梁式橋具有更大的跨越能力，是大跨度橋梁最主要的橋型。目前所采用的索塔形式有A形、倒Y形、H形、獨柱幾種，主梁一般采用混凝土結構、鋼混結構或鋼結構，索塔大多采用混凝土結構，斜拉索采用高強材料，如高強鋼絲或鋼絞線制成。斜拉橋的主要荷載并非橋梁上面的汽車和火車，而是其自重，主要是主梁。其荷載傳遞途徑主要是利用錨固在主梁和索塔上的斜拉索，將主梁的恒載和車輛荷載傳遞至索塔，再通過索塔傳遞至地基。這種斜向產生的巨大的水平分力依靠塔的自錨固體系得以平衡，使斜拉索承受巨大的拉力，塔梁承受巨大的壓力，充分發揮鋼材受拉和混凝土受壓的特性，大幅度增加橋梁的跨越能力，降低了主梁的彎矩值。……