高烈度震区铁路斜拉桥桥塔横梁构造设计研究

作者：牟兆祥

来源：铁道标准设计, 2023, 67(04): 73-85.

DOI：10.13238/j.issn.1004-2954.202112080008

• 铁路桥
• 斜拉桥
• 高震区
• 桥塔横梁
• 弯矩曲率分析
• 抗剪计算
• 波形钢腹板

为显著改善高烈度震区H形混凝土桥塔的抗震性能，以8度震区包银铁路主跨260 m斜拉桥为例，采用Midas Civil软件建立全桥动力分析模型，分别对采用混凝土横梁、钢横梁、波形钢腹板横梁和直钢腹板横梁四种横梁构造形式的桥塔进行抗震分析及技术经济比选。研究表明：相比混凝土横梁方案，钢横梁和钢腹板组合横梁方案在横向地震下桥塔塔柱响应弯矩降幅16.8%～20.7%,横梁响应内力降幅23.9%～52.2%,但纵向地震下桥塔响应内力变幅较小；钢横梁和钢腹板组合横梁方案用钢量增加，但改善了结构受力，塔柱配筋率大幅减少，造价均低于混凝土横梁方案，其中钢腹板组合横梁方案造价最低，考虑到波形钢腹板相对直钢腹板具有更好的抗剪屈曲性能，最终推荐采用波形钢腹板组合梁的横梁构造方案；遵循“弱化响应，强化抗力”的设计理念对混凝土桥塔波形钢腹板组合横梁地震作用下的内力响应规律和构造设计进行研究，为高烈度震区斜拉桥桥塔抗震设计提供一种新思路。