公铁两用斜拉桥桥塔结构稳定分析文献综述

 2023-08-19 16:14:01

文献综述(或调研报告):

文献综述

摘 要:本文以斜拉桥稳定性和斜拉桥桥塔稳定性为对象,从斜拉桥的特点和发展趋势入手,回顾国内外学者近年来对斜拉桥桥塔承载能力和稳定性的研究成果,总结可以用于大跨径斜拉桥稳定性分析的方法。通过文章初步了解大跨径斜拉桥稳定性的研究方法和步骤,以期为进一步的研究作简单的回顾性综述。

关键词:斜拉桥 桥塔稳定性分析 几何非线性 材料非线性

引言

自1956年瑞典建成第一座现代斜拉桥——斯曹姆松特桥至今,斜拉桥已经有半个多世纪的历史,关于它的研究、设计和建造工艺都有了突飞猛进的发展。近几十年来,斜拉桥以优美的桥型和优越的结构性能被广泛应用。而且斜拉桥在向跨径更大、桥塔更高和拉索更长的方向发展,但随之而来的是整体刚度和稳定性逐渐降低的趋势。特别是当斜拉桥主跨为钢桁梁结构时,施工或运营过程中某些单元的局部失稳将引起结构的整体失效。因此斜拉桥的稳定性问题得到国内外很多学者的重视,目前对斜拉桥稳定性方面的研究主要集中于以下几个方面: 斜拉桥主梁稳定性研究、斜拉桥施工过程中的稳定性研究、斜拉桥桥塔稳定性研究、斜拉桥空气静风稳定性研究和斜拉桥空气动力稳定研究[12]。本文结合现代斜拉桥发展历程和斜拉桥的结构特点,主要就斜拉桥桥塔稳定性研究方面的研究成果进行综述。

1 斜拉桥国内外发展历程

由迪辛格尔设计的斯曹姆松特桥于1955年在瑞典建成,标志着世界第一座现代斜拉桥的诞生。之后,随着高强材料的研发和应用以及设计理论与施工方法的进步,从20世纪中期开始,斜拉桥取得了迅速的发展。法国于1975年建成的主跨404m圣纳扎(St.Nazaire)桥是世界上首座突破400m的斜拉桥;日本于1998年建成的多多罗大桥(主跨890m),是20世纪最大跨径的斜拉桥;进入21世纪以来,世界各地开始出现了千米级的斜拉桥,包括已建成的昂船洲大桥(主跨1018m)、苏通长江大桥(主跨1088m)和俄罗斯岛大桥(主跨1104m)。

我国的斜拉桥发展起步较晚,但是发展较为迅速,其发展阶段主要分为以下三个阶段。第一个阶段从1975年到1982年,是我国斜拉桥发展起步阶段。1975年中国建成了云阳汤溪河桥,这是我国的第一座斜拉桥,标志我国现代斜拉桥发展的开始。该阶段具有代表性的桥梁是1982年建成的济南黄河大桥,其主跨220m。我国桥梁工作者也是在这个时期开始进行斜拉桥的理论研究,并取得了一定的成果,如对斜拉桥的体系的分类一直沿用至今。第二个阶段自1983年到1986年,这个阶段的主要成果是对斜拉桥斜拉索进行了一定的研究并提出了改进的防护措施。第三个阶段自1986年至今,在这个时期,我国斜拉桥进入了蓬勃发展的时期,各种千米级的斜拉桥就是在这个阶段诞生,其代表为苏通长江大桥和沪通长江大桥等。

2 斜拉桥结构特点

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