混合桥面斜拉桥试设计及体系验证

作者：戴昌源; 苏庆田^*; 邵长宇; 陈亮

来源：结构工程师, 2022, 38(02): 168-176.

DOI：10.15935/j.cnki.jggcs.2022.02.016

• 凸优化
• 斜拉桥
• 混合桥面
• 体系验证

针对大跨度斜拉桥中正交异性钢桥面疲劳开裂问题，基于对大跨度桥梁中重车分布情况和疲劳开裂位置的研究，提出将两侧重车道的正交异性钢桥面更换为疲劳性能较好的UHPC华夫板或钢UHPC组合板，组成混合桥面系统。采用混合桥面后斜拉桥加劲梁的自重、抗弯、抗扭等特性将发生变化，因此需要从结构体系的角度分析采用混合桥面后斜拉桥的静、动力特性与常规正交异性钢桥面斜拉桥的异同。设计了三座斜拉桥（分别采用两种混合桥面和正交异性钢桥面），基于目标函数与索力变量之间的函数关系往往为凸函数这一特征，采用凸函数优化算法确定三座斜拉桥的合理成桥状态。最后比较了三座斜拉桥的静、动力特性，发现混合桥面斜拉桥主梁具有较高的面外抗弯惯性矩和抗扭惯性矩，当横向作用起控制作用时，具有更高的承载能力。同时可以提高结构纯扭转振型的基频，有助于提高结构颤振稳定性。但采用混合桥面的斜拉桥加劲梁单位长度自重会增加7%～10%。

• 单位
  同济大学; 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司; 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司