双缆多塔悬索桥塔梁受力特性研究

张云龙，王秀兰，柴生波*

(1.西安科技大学 建筑与土木工程学院， 陕西 西安 710054；2.中交二航局第二工程有限公司， 重庆 400016)

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近十年来，国内外先后建造了泰州长江大桥、马鞍山大桥以及鹦鹉洲长江大桥，韩国新世纪大桥，温州瓯江北口大桥等多塔悬索桥，多塔悬索桥作为新兴体系，具有十分明显的技术、经济优势[1]。建造多塔悬索桥面临的主要问题是“中塔效应”，采用刚性中塔可有效减小加劲梁挠度，但主缆与中塔鞍座的抗滑稳定性随之降低[2- 4]。在传统单缆体系的基础上，国内外学者从缆索的布置形式进行了改进，GIMSING[5]提出双缆布置体系，对传统多跨悬索桥的主缆及吊索进行重新布置，在单个索面上设置具有不同垂度的两根主缆，两根主缆通过吊索相连，共同承担桥面恒、活载。后续学者对其进行了研究，表明双缆体系能有效提高多塔悬索桥结构性能，但各参数对双缆体系塔梁受力性能的影响尚不明确。

随着这一新兴体系的提出，双缆体系的应用用价值引起了广泛关注[5- 6]，众多学者对其一些力学特性进行了研究。已有研究表明，在结构变形方面，双缆体系对桥塔的约束作用远大于传统悬索桥体系，能够有效提高结构竖向刚度，采用双缆体系可有效增大结构刚度并减小中塔受力[7-11]，可大幅减小中塔塔顶两侧主缆不平衡水平力[12]；针对主缆抗滑问题，有学者提出了采用同一根主缆作为相邻两跨的上缆和下缆的一种新型的双缆布置方案，推导出了双缆悬索桥的抗滑移安全系数[13]，并以结构变形及主缆抗滑稳定性作为控制指标，推导出了中塔刚度的上、下限值的解析方式[14]。……