轨道交通斜拉桥结构仿真分析及优化

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1、68桥梁结构城市道桥与防洪2014年2月第2期轨道交通斜拉桥结构仿真分析及优化张红涛(天津市市政工程设计研究院，天津市300051)摘要：以某轨道交通斜拉桥为工程背景，采用MIDAS建立了斜拉桥的有限元分析模型，对该桥原设计方案下施工阶段和营运阶段的内力和应力情况进行仿真分析。并提出优化建议。关键词：轨道交通斜拉桥；仿真分析；优化中图分类号：U448．27文献标识码：B文章编号：1009—7716(2014)02—0068—020引言由于列车荷载大，运行安全性及平稳性要求高，往往是结构刚度控制设计，而斜拉桥作为一

2、种柔性体系，很少应用于轨道交通领域。随着我国国民经济的持续发展，轨道交通建设获得了新的发展机遇，同时对轨道交通桥梁的建设也提出更高图1桥型布置图(单位：cm)的要求，迫切需要发展大跨新结构。斜拉桥作为具有较大跨越能力的一种桥型，必将在未来的轨道2结构方针分析交通建设中占有一席之地，并以其自身特点充分2．1有限元模型建立展示其可行性和竞争力。全桥结构整体计算分析采用桥梁结构分析专1工程概况业程序Midas／Civil，考虑拉索、主梁(包括主梁内预应力)、塔共同作用，并详细模拟各施工阶段到最某桥为双塔三跨双索面混凝土

3、斜拉桥，60m+后成桥全过程，对全桥进行所需的计算和分析。135m+250m+135m+60m，5跨连续梁，塔梁固主梁、桥墩和桥塔模拟为空问梁单元，斜拉结、墩梁固结；塔高约183m，为菱形桥塔，其中桥索为桁架单元，施工支架采用只受压单元模拟，面以上78m，单肢宽2．5m，纵向6m；下塔柱单肢见图2。横向宽2．5nl变化到4in，纵向宽6In变化到9m。考虑景观效果，塔可做涂装处理。桥塔锚固段索间距2．2m，采用混凝土齿板锚固于上塔柱箱室的梗掖处。并于箱壁施加环向预应力。主桥主梁采用单箱单室等梁高混凝土箱梁，梁宽1

4、5ITI，梁高3．51TI；标准梁段顶板厚0．3m，腹板厚0．5m，底板厚0-3m；每8m为一个节段，在拉索处设置拉索横梁，横梁与腹板相接根部高1．5in，图2有限元分析模型两端头高1．2m，厚0．5m，横梁两端设斜拉索锚2．2仿真分析块。主桥桥宽采用15m，双线轨道通行。全桥的整体布置(半幅)见图1。2_2_1施工阶段分析在斜拉桥在施工过程中，随着悬臂长度的增大，其在施工阶段过程中塔根部将产生较大的应收稿日期：2012—10—25作者简介：张红涛(1988一)，男，河北邢台人，助理工程师，从力，而塔根部在施工过

5、程中为受力最为不利的位事桥梁设计工作。置，主梁上翼缘均为受压应力，最大压应力为