多跨斜拉桥双钢管-混凝土组合结构桥塔静力与抗震研究

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发布时间：2022-07-07

资料介绍

摘要：为研究双钢管一混凝土组合结构桥塔在多跨斜拉桥中的应用，以一座 7塔８跨斜拉桥模刑为背景，对
双钢管一混凝土组合结构桥塔的静力及抗震性能进行分析。采用极限状态设计法检验桥塔的安全性，在中等强度
条件下的地震响应评估桥塔的抗震性能。分析结果表明：隔跨布置活载引起的主梁及桥塔弯矩大于满跨布置荷载
引起的主梁及桥塔弯矩:桥塔越高产生的位移和弯矩越小：塔顶响应和塔底弯矩在可移动支承条件下最大,在双线
弹性连接条件下最小，双钢管一混凝土组合结构桥塔适用于多跨斜拉桥,主梁与桥塔横梁处采用双线弹性连接方
式,桥塔的抗震性能最好。
关键词：多跨斜拉桥;钢管一混凝土组合结构桥塔；抗震分析；双线弹性连接；耗能特性
中国分类号：U448.27:U441.5
文献标志码:A
文章编号:1671-7767（2013）01-0043-00
1 引言
因为关于多跨斜拉桥的研究并不多,多跨斜拉桥
钢管一混凝土构件在新结构中已经得到了广泛
的静力行为与活荷载的强度及分布有关，因此研究荷
应用，钢管对其内部混凝土的约束作用提高了混凝
载分布对弯矩和位移的影响是很有必要的。此外还
土的抗压强度，钢管内部的混凝土又可以有效地防
研究了 3 种不同高度的桥塔的塔高对其变形和弯矩
止钢管发生局部屈曲。基于此提出了一种新型的组
的影响；桥塔的安全性则通过极限状态设计法检验。
合结构桥塔，其塔柱为双钢管矩形截面，内、外 2 层
此外，还研究了适用于多跨斜拉桥的组合结构
钢管之间灌注混凝土。这种钢管一混凝土组合结构
桥塔的地震响应。桥塔的动力响应是根据日本公路
桥塔具有较高的极限抗弯和抗压强度,同时也具有
桥梁抗震规范规定的中等和超强设计地震波发生时
良好的延性。
获得的。在动态响应评估中比较了桥塔横梁处主梁
钢管一混凝土组合结构桥塔可以应用在多跨斜
的3种支承条件，分别是纵向可移动连接、线弹性连
拉桥中,法国米约大桥（7塔8跨斜拉桥)是一个很
接和双线弹性连接。地震作用下结构的恢复力也得
好的例子。尽管类似结构已经在传统桥梁的低桥墩
到了核实。
中得到了应用,但是文中提到的钢管一混凝土组合
结构桥塔从未提出或应用于高塔斜拉桥。同时，由
2 静力分析
于多跨斜拉桥是一种新型结构,其静力行为及抗震
2.1 结构模型
性能还有待进一步了解,因此有必要对钢管一混凝
图 1 是用于研究的一座7塔8跨斜拉桥模型的
土组合结构桥塔多跨斜拉桥的静力行为和抗震性能
总体布置，其跨径组成为（100+6×200+100）
进行研究。
m.主梁采用宽18.8 m、高2.2 m的正交异性板钢