上海蕴藻浜大桥主桥由于建筑景观要求而采用针形独塔斜拉桥方案。斜拉桥主塔塔底和主墩采用铰接的连接方式使结构性能变得复杂,而具有不同于一般斜拉桥结构设计的特点。以主梁梁高为参数,分析了拉索索力、主塔应力、主梁应力与位移、主桥颤振风速等结构要素的变化趋势,得到一些有助于主桥结构设计的建议。

第 2期 (第 1 8期 )总 5 21 0 2年 4月

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针形独塔斜拉桥结构特性的分析黄东(海市城市建设设计研究总院，海 2 02 )上上 0 15

摘要：上海蕴藻浜大桥主桥由于建筑景观要求而采用针形独塔斜拉桥方案。斜拉桥主塔塔底和主墩采用铰接的连接方式使结构性能变得复杂，而具有不同于一般斜拉桥结构设计的特点。以主梁梁高为参数，分析了拉索索力、主塔应力、 主梁应力与位移、主桥颤振风速等结构要素的变化趋势，到一些有助于主桥结构设计的建议。得关键词：塔斜拉桥；形桥塔；结构性能；独针塔墩铰接；数分析参中图分类号： 4 8 2 1 U 4 . 7文献标志码： A文章编号： 0 4— 6 5 2 1 O 0 2 0 1 0 4 5 ( 0 2)2— 0 2— 3

1工程概况

较大；如果设计的桥塔塔底是铰接的，不承受弯矩，塔底主塔以受压为主，则塔柱的尺寸与造型就可以优化。但

上海嘉定区惠平路蕴藻浜大桥主桥为针形独塔

异形混合梁斜拉桥，跨过河， 1跨径组合为 2x3+ 5m 18m+4 5 0m=28m。其中钢梁长约 28m、凝土 6 0混梁长约6 1 0/。主桥钢梁为双箱截面、凝土梁为双箱" 1混多室截面。主桥桥面包括机动车道、机动车道和人非行道，桥面总宽为 3 . 5 5m。

是，斜拉桥的主塔塔底与主墩铰接后，主塔本身不但不能为结构整体刚度提供贡献，而且必须依靠绷紧的拉索

锚固在主梁上以保证其本身的稳定。 为了能够降低主塔的应力，主梁抗弯承受一部让分荷载，必要求提高主梁的刚度；跨斜拉索采用势边空间异形索面，塔两侧拉索与桥塔的交角差别较桥大，桥状态的目标索力确定更为复杂。所以，学成科地确定主塔的合理应力、索的合理成桥索力、梁拉主的合理刚度与应力对本桥的设计非常重要。关于主塔、索以及主梁的合理受力研究，以

拉有下几点考虑。 1主桥塔墩铰接， )主塔主要承受轴向力。主塔的

主桥桥塔采用 3根钢管组成的空间刚架结构，桥塔呈针形，向主跨倾角 1。竖向全高 ll桥塔在塔 8, 1m,底与主墩铰接。斜拉索共 2 2对，主跨为 2根索构成的 1单索面，跨为异形双索面。主跨拉索编号从主对边塔位置起为 C 1 C依次编号，边跨拉索编号从 C~C I l而主塔位置起为 S I~S 1次编号。全桥立面布置 D D l依图见图 1。0 0 00

尺寸较小，管塔柱受加工及可焊性要求影响，厚钢壁不能太大，限制了主塔所能承担荷载的大小。70 0 0

0

0 0寸

2当主塔承受的荷载大时， )拉索索力也要相对增加，主塔的索塔锚固构造限制了拉索的吨位。而 3当主塔不能承受过多的荷载时，主梁本身要 )则承担较多的荷载，主梁的刚度就需要提高，提高主而梁刚度的最有效方法就是增加主梁的高度。对于本

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c 1图 1全桥立面布置图

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桥来说，由于道路竖曲线设计和通航净空的限制，梁高能增加的幅度不大。 4以主梁高度为研究参数，析不同主梁高度下 )分钢主梁应力、成桥索力、主塔应力的变化情况；据变根化情况，综合考虑塔柱钢管壁厚、塔锚固构造要求、索 道路竖曲线等因素，顾主桥的抗风稳定性，理确兼合定主梁的高度。

2主桥结构设计方案的特点

在桥型构思时，了突出建筑景观效果，为采用异形索面针形独塔斜拉桥方案。一般斜拉桥的桥塔与基础

是固结的，桥塔要承受比较大的弯矩，桥塔结构尺寸比收稿日期：0 l 2— l 2 1一1 0作者简介：东( 97 )高级工程师。黄 16一，22

上海蕴藻浜大桥主桥由于建筑景观要求而采用针形独塔斜拉桥方案。斜拉桥主塔塔底和主墩采用铰接的连接方式使结构性能变得复杂,而具有不同于一般斜拉桥结构设计的特点。以主梁梁高为参数,分析了拉索索力、主塔应力、主梁应力与位移、主桥颤振风速等结构要素的变化趋势,得到一些有助于主桥结构设计的建议。

中彳 圄暑3主梁梁高参数分析

黄：形塔拉结特的析东针独斜桥构性分同梁高下的各拉索索力见表 1。

22第期 0年 2 1

把主梁梁高作为研究参数，别取梁高 2 8m、分 . 3 0m、 .和 3 5m,分析针形独塔斜拉桥的拉 . 3 2m .来索索力、主塔应力、梁应力与位移、桥颤振风速等主主

结构要素的变化趋势。3 1结构空间模型建立 .

表 1代表拉索在不同梁高下的索力 主梁梁高拉索编号2 8 m . S D1 S 7 D C C7 C 1 C1 22 0 0 3 91 1 16 3 0 6 1 1 3. 3 o 1 1 218 4 37 4 8 14 6 8 6 7 3 3. 2 m 214 0 36 8 6 1 8 3 4 6 1 6

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3. 5 m 2O4 4 357 0 12 5 4 6 3 9

采用结构分析软件 M d sCvl行主桥总体计 ia i进 i算。为了尽可能地反映主桥的实际受力情况，桥三全

维总体模型有限元模拟如下：拉索采用桁架单元模斜拟；其余构件均按梁单元模拟。各个截面特性及形状利用 Mia ii软件的截面导入功能，照实际 …… 此处隐藏：3811字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……