多塔悬索桥主缆与鞍座滑动失稳临界跨径研究-同济大学学报.doc

多塔悬索桥主缆与鞍座滑动失稳临界跨径研究 姜 洋，肖汝诚，李 扬，项海帆 (同济大学 桥梁工程系，上海 200092) 摘要：中塔刚度的选取和避免中塔塔顶处的缆鞍滑动是多塔悬索桥设计的两个关键问题.通过理论推导，研究了刚性和柔性中塔的缆鞍滑动临界跨径，对比分析了加劲钢箱梁和钢桁梁多塔悬索桥的缆鞍滑动特性并讨论了抗滑安全系数的取值问题.研究结果表明，抗滑安全系数主要与恒活载的比值以及跨径有关，随跨径的增长而增大；当跨径达到临界跨径时，刚性中塔的主缆能自动满足抗滑条件；柔性中塔的临界跨径随塔顶水平相对位移的增加接近线性减小. 关键词：多跨悬索桥；刚性中塔；临界跨径；抗滑 中图分类号：U448.25 文献标识码：A Study on Critical Span for the Anti-slip Stability between Main Cable and Saddle of Multi-Span Suspension Bridges JIANG Yang，XIAO Rucheng，LI Yang，XIANG Haifan (Department of Bridge Engineering，Tongji University，Shanghai 200092，China) Abstract : The stiffness of middle tower and the anti-slip stability between cable and saddle on the top of middle tower are the key issues of designing multi-span suspension bridges.The critical span for the anti-slip stability on the rigid and flexible middle tower is established through theoretical analysis.Then, a comparative study on the anti-slip capacity of the bridges with box girder and truss grider is conducted. Finally, the principle of choosing anti-slip factor is discussed.The results indicate that anti-slip factor is mainly related to the ratio of dead to live load and the length of span.And it is larger with increase of the span.When the critical span is reached,the anti-slip requirement on the rigid middle tower is satisfied automatically.The critical span of flexible middle tower decreases approximately linearly with increase of the displacement of tower. Keywords: multi-span suspension bridges；rigid middle tower；critical span；anti-slip stability 引　　言基金项目： 基金项目： 国家863项目（2006AA11Z120） 作者简介： 姜 洋(1983—)，男，博士研究生，主要研究方向为悬索桥结构体系及施工控制.E-mail：623jiangy@tongji.edu.cn 肖汝诚(1962—)，男，教授，工学博士，博士生导师，主要研究方向为桥梁结构体系及设计、计算理论.E-mail：xiaorc@tongji.edu.cn 随着经济全球化的不断深入，很多国家都期望能将海岛与大陆通过陆路交通连接起来，如墨西拿海峡、直布罗陀海峡、白令海峡以及我国的琼州海峡等跨海工程已经付诸实践或者在进行可行性研究。而这些工程桥位处的海峡宽度和水深一般都很大，深水基础的施工将更加困难，下部结构的造价往往成为控制性因素。在各种可以选择的桥型中，多塔多跨悬索桥的跨越能力大，又可减少深水桥墩和基础的数量，因此在超大规模跨海工程中具有广阔的应用前景。 中塔结构形式的选择是多塔悬索桥设计中的一个关键问题[1-3]。若采用柔性中塔，当活载在一跨满布而另一跨空载的最不利工况