斜风下斜拉-悬吊组合体系桥静风稳定性研究

张新军,胡智勇,孙雷雷

(浙江工业大学 土木工程学院,浙江 杭州 310023)

斜拉-悬吊组合体系桥是将传统悬索桥和斜拉桥融合于一体的一种缆索承重桥梁结构形式,具有跨越能力强、结构刚度大、结构动力性能好以及造价低等特点[1]。研究表明:斜拉-悬吊组合体系桥在1 100～1 800 m跨径范围内可以与悬索桥竞争,尤其在1 400～1 800 m跨径范围内更具有优势[2]。自1883年建成纽约布鲁克林大桥以来,斜拉-悬吊组合体系桥经过140年的研究实践,罗勃林、狄辛格、斯坦因曼、林同炎和吉姆辛等相继提出了各自的结构体系,并在多座世界大跨桥梁的方案设计中采用[1-2]。斜拉-悬吊组合体系桥在实际工程中得到成功应用,如2016年建成通车的土耳其博斯普鲁斯海峡三桥(主跨1 408 m)和我国在建的西堠门公铁两用大桥(主跨1 488 m)等。作为一种新型缆索支承桥梁,斜拉-悬吊组合体系桥跨度大,结构轻柔,静风稳定性是其建设需要考虑的关键问题。近年来,国内外学者虽然围绕斜拉-悬吊组合体系桥的结构体系、静力和动力性能等问题开展了众多的研究[2-8],但很少涉及静风稳定性的研究。张新军等[9]针对主跨1 400 m的吊拉组合体系桥,采用三维非线性静风稳定性分析方法,开展了两种主梁架设顺序全过程的静风稳定性分析。邵国攀[10]拟定主跨2 100 m超大跨度吊拉组合桥梁方案,采用基于ANSYS的非线性静风响应分析程序对主梁采用整体钢箱梁和分体双箱梁两个设计方案的静风稳定性进行对比分析。杨进[11]针对主跨1 488 m的斜拉-悬索协作体系桥梁开展非平稳风场作用下的静风和抖振响应分析,并揭示了静风响应对非平稳抖振响应的影响。……