悬索桥混凝土加劲梁的优化设计研究

小跨度的悬索桥 ,如采用传统形式的钢桁架或钢箱形加劲梁 ,则刚度较小 ,限制了其应用范围。如果采用钢筋混凝土加劲梁 ,由于混凝土加劲梁的自重比钢加劲梁大得多 ,这就为悬索桥提供了很大的重力刚度 ,大大减小了由于活载引起的加劲梁的变形 ,提高了悬索桥的抗风稳定性。同时采用混凝土加劲梁的悬索桥可以节约大量钢材 ,而且施工简单 ,维护费用低。这样一来无论是从使用性能上还是经济性能上来说 ,使悬索桥不仅仅适用于大跨度 ,在中、小跨度与其他类型的桥梁相比 ,也具有了很大的竞争能力。悬索桥的混凝土加劲梁的设计又是影响其使用性能和经济性能的一个重要因素。到目前为止 ,在全世界范围修建的带有混凝土加劲梁的悬索桥数量很少 ,我国在 2 0世纪 90年代修建的汕头海湾大桥是这一类型桥梁中跨度最大者 ,其加劲梁的设计采用了中心配束原则。对于悬索桥预应力混凝土加劲梁的结构设计 ,目前认为其一般内容与斜拉桥的预应力混凝土加劲梁基本相同 [3 ]。笔者认为其设计具有独特之处 ,这是由悬索桥体系本身特性决定的 :大缆是最主要的承重结构 ,加劲梁的主要功能是给大缆传递荷载 ,其本身只承受很少的一部分荷载。