双主梁宽幅矮塔斜拉桥受力特性浅析

曹新垒， 郝 翠

(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽 合肥 230088)

0 引 言

矮塔斜拉桥兼有连续梁桥和斜拉桥两种桥型的特性，其主梁刚度较大，在轴向压力作用的同时还承载部分弯矩和剪力[1,2]，随着纵向跨径和主梁横向宽度的增大，空间应力分布不均匀，主梁受力较为复杂[3,4]。

本文以在建的某矮塔斜拉桥为工程背景，采用MIDAS计算软件建立全桥杆系有限元模型，对主梁进行整体受力分析；再通过建立主梁拉索梁段有限元模型，分析在索力作用下宽幅双主梁的受力特点，验证桥梁设计方案的合理性。

1 工程概况

在建的某矮塔斜拉桥桥梁总长610.0 m，跨河主桥采用(100+170+100) m预应力混凝土矮塔斜拉桥，引桥采用8×30 m现浇大箱梁，桥台采用桩接盖梁式桥台。主跨170 m跨越通航水域，主梁采用宽幅混凝土双主梁，横桥向宽度为41.0 m，其中单箱室宽度为8.5 m，悬臂宽度为5.5 m，双主梁之间横梁宽度为13.0 m。

(1)道路等级：城市主干路。

(2)设计车速：60 km/h。

(3) 主桥标准横断面：3.0(人行道)+3.0(非机动车道)+2.5(分隔带)+11.5(机动车道)+1.0(中分带)+11.5(机动车道)+2.5(分隔带)+3.0(非机动车道)+3.0(人行道)=41.0 m。主桥断面如图1所示。

图1 主桥标准横断面图(单位:cm)

2 整体计算分析

2.1 全桥计算模型

根据矮塔斜拉桥的结构特点，建立全桥空间杆系模型，计算结构在运营阶段最不利组合下内力、应力、位移等，验算结构的强度和刚度。

全桥整体静力分析计算采用有限元软件MIDAS Civil 2019。主梁及桥塔模拟为梁单元，拉索采用只受拉桁架单元。承台底部采用固结，塔梁采用刚臂固结。有限元结构离散模型如图2所示。……