钢桁梁桥主桥设计比选及顶推施工抖振数值模拟研究.pdf

—４—北方交通２０２３年第５期

文章编号:１６７３－６０５２(２０２３)０５－０００４－０５ＤＯＩ:１０.１５９９６/ｊ.ｃｎｋｉ.ｂｆｊｔ.２０２３.０５.００２

钢桁梁桥主桥设计比选及顶推施工抖振数值模拟研究

吴建军ꎬ张洪源

(成都市交通规划勘察设计研究院有限公司成都市６１００４１)

摘要:风致抖振响应对于桥梁顶推施工过程具有重要的影响ꎮ以张家口市宣化区胜利路桥新建工程为对

象ꎬ开展主桥桥型设计比选研究ꎬ并采用ＡＮＳＹＳ进行顶推施工抖振响应数值模拟ꎮ对主桥桥型设计进行比选ꎬ选

择采用钢桥面系ꎬ带竖杆华仑桁架ꎬ钢－混凝土组合桥面铺装的简支钢桁架桥分幅桥梁方案ꎮ风荷载作用下ꎬ同一

横断面处不同主桁处支座反力不同ꎬ对竖向支座反力而言ꎬ下游边桁架处最大ꎬ中间支座反力次之ꎬ上游支座反力

最小ꎮ计算发现ꎬ在不考虑、考虑墩梁耦合效应两种状态时ꎬ下游边桁架支座反力峰值分别占恒载反力的１０.５％和

１３％ꎬ中桁架支座反力峰值分别占恒载反力的５％、６.９％ꎬ上游边桁架支座反力峰值约占恒载反力的比例分别是

６５％、７.１％ꎬ可见墩梁耦合效应对该桥的抖振响应影响较小ꎬ可以忽略ꎮ结论可为今后类似工程设计与施工提供

参考ꎮ

关键词:钢桁梁桥ꎻ顶推施工ꎻ风荷载ꎻ桥梁抖振ꎻ数值模拟

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中图分类号:Ｕ４４２.５４文献标识码:Ａ

０引言家口与宣化区的重要连接通道ꎬ胜利路桥的建设将

桥型方案的选择应遵循安全、适用、经济、美观大大缩短城区间的出行时间ꎬ进一步提高区域路网

和有利于环保的原则ꎬ并考虑因地制宜、便于施工、的通行效率ꎮ胜利路桥路线起点在洋河北岸滨河北

就地取材和养护等因素ꎮ由于每一座新建桥梁实际路ꎬ跨越洋河ꎬ终点为河南岸宣左公路ꎬ路线全长

施工环境及工程地质特性差异较大ꎬ为此新建桥梁４５５.５５７ｍꎮ拟建桥梁处于河流冲洪积地貌单元ꎮ

[１]桥址区地下水类型单一ꎬ为第四系孔隙潜水ꎮ桥址

均需要对主桥桥型进行细致深入的选型研究ꎮ

[２]

彭元诚等以贵州平罗高速公路大小井特大桥为区域内无活动断裂通过ꎬ不良地质及地质灾害不发

工程背景ꎬ以其桥型方案的研究为技术路线ꎬ最终确育ꎬ总体评价桥址场地基本稳定ꎮ

定采用４５０ｍ跨上承式桁架钢管混凝土拱桥的桥型２主桥桥型设计比选研究

[３]

方案ꎮ肖宇松等为确保施工期间现状下穿箱涵２.１桥面系结构形式比选

的道路通行以及铁路的正常安全运营ꎬ对既有城市目前ꎬ公路钢桁架桥梁主要采用两种桥面系体

主干道铁路箱涵上再建跨线桥的桥型方案进行比系:钢桥面系(正交异性钢桥面)和钢混组合桥面

选ꎮ根据既有文献研究可以发现ꎬ新建桥梁桥型比系ꎮ钢桥面系(正交异性钢桥面)是传统主流设计

选的重要性已经成为行业共识ꎮ与此同时ꎬ顶推法方案ꎬ钢混组合桥面系是正交异性桥面体系的一种

施工已经成为诸多钢桁梁桥的主流施工方式[４－５]ꎮ替代选择ꎬ但由于钢混组合桥面系采用混凝土作为

然而ꎬ顶推施工过程中没有形成最终稳定的结构体系ꎬ桥梁受力构件ꎬ结构重量较正交异性钢桥面系大ꎬ不

结构在脉动风作用下的影响极大ꎬ易造成安全隐患ꎮ利于主受力和桥梁结构抗震ꎮ同时钢混组合桥面系

为此以张家口市宣化区胜利路桥新建工程为依托ꎬ开对横梁梁高要求较正交异性钢桥面系要高ꎮ由于该

展主桥桥型比选研究ꎬ并在此基础上开展顶推施工抖桥处于０.１５ｇ抗震区ꎬ同时桥下净空受限ꎬ故初步设

振响应数值模拟ꎬ可为今后类似桥梁工程提供参考ꎮ计桥面系采用钢桥面系ꎬ通过加强横梁刚度、桥面局

１工程概况