三塔雙主跨雙線鐵路斜拉橋豎向剛度問題的研究.pdf

1、近年來在我國的鐵路建設中，曾多次提出了修建特大跨度三塔雙主跨鐵路斜拉橋的需求。斜拉橋是一種柔性結(jié)構(gòu)，而鐵路活載大，對橋梁剛度的要求遠高于公路。因此，國內(nèi)外已建成的特大跨度斜拉橋中，鐵路橋遠少于公路橋，還沒有一座真正意義上的三塔雙主跨鐵路斜拉橋。可以查到的幾座三塔雙主跨或多塔多主跨鐵路斜拉橋都是部分斜拉橋，索塔只起到加勁作用，而且跨度都不大。三塔雙主跨斜拉橋由于中塔無端錨索錨固，容易產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，使橋梁的柔性比普通斜拉橋更大。本文在鐵道部科技

2、開發(fā)計劃項目2011G012-B的資助下，以新建荊岳鐵路洞庭湖大橋為背景，對三塔雙主跨雙線鐵路斜拉橋的豎向剛度問題作了較為系統(tǒng)的研究，主要工作和創(chuàng)新性成果如下:
　　 1、根據(jù)新建荊岳線洞庭湖大橋的橋位、地形、地質(zhì)、通航、泄洪、景觀、環(huán)境、經(jīng)濟性等條件，構(gòu)思提出了多個橋式方案;經(jīng)綜合比選，推薦了(98+140+406+406+140+98)m的三塔雙主跨雙線鐵路斜拉橋方案;對該方案完成了靜、動力分析、抗震分析、抗風穩(wěn)定性分析和列

3、車走行性分析，結(jié)果表明該方案是可行的。經(jīng)多次論證，該方案被批準實施。
　　 2、提出了結(jié)構(gòu)參數(shù)化研究方法，應用該法研究了三塔雙主跨鐵路斜拉橋各組成部分對橋梁豎向剛度的影響;提出了三塔雙主跨鐵路斜拉橋主桁柔跨比和橋塔柔高比的匹配區(qū)間、橋塔高跨比和斜拉索剛度的合理取值范圍。
　　 3、提出了三塔雙主跨雙線鐵路斜拉橋最不利活載作用下的撓度和撓跨比的理論計算式。三個不同跨度的算例表明，該式簡便、快捷，對主跨378～434m的三塔

4、雙主跨雙線鐵路斜拉橋有較高的精度，可用于設計中結(jié)構(gòu)參數(shù)的調(diào)整和優(yōu)化計算。
　　 4、對比研究了增設塔頂水平加勁索、中塔穩(wěn)定索、1～4對交叉索和下拉索等措施對提高三塔雙主跨雙線鐵路斜拉橋豎向剛度的效果，并將它們的效果與增大主桁剛度、或同步增大三塔剛度、或單獨增大中塔剛度等的效果作了對比;經(jīng)多方面的綜合比較，對洞庭湖三塔雙主跨鐵路斜拉橋推薦了增設穩(wěn)定索的加勁措施。
　　 5、利用上述成果，對洞庭湖三塔雙主跨鐵路斜拉橋的結(jié)構(gòu)參

5、數(shù)作了調(diào)整、優(yōu)化和細化，完成了強度、剛度和動力特性等全面檢算。結(jié)果表明，調(diào)整、優(yōu)化后的洞庭湖三塔雙主跨鐵路斜拉橋剛度有較大程度的提高，強度、剛度等均能滿足要求，且有較大的富裕量。
　　 6、設計制作了一座三十多米長的三塔雙主跨鐵路斜拉橋模型，對無加勁措施、增設塔頂水平加勁索、增設中塔穩(wěn)定索和增設一對、兩對交叉索時的橋梁位移和應力等作了測試，考察和驗證了有限元計算結(jié)果、本文提出的撓度和撓跨比理論計算式的正確性，證實了各種加勁措施的