長春光復(fù)高架橋跨鐵路雙塔斜拉橋位于長春站東側(cè)，本橋跨京哈上下線共18條鐵路線和長吉城際上下線，是該地區(qū)重要景觀。主橋梁結(jié)構(gòu)形式采用雙塔雙索面結(jié)構(gòu)，半懸浮系統(tǒng)，孔跨配置為84m+200m+84m，邊跨計算跨度為83m，邊跨比為0.42。主塔為h型，箱型薄壁結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)高度為54.5m，H/L=0.2725。梁上的電纜距離為6m，每個塔設(shè)置15對電纜，每對斜電纜和主梁交叉設(shè)置電纜。

1.2。設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件

1.2.1公路等級:城市:城市高速公路，V=60km/h，雙向6車道

1.2倍載荷標(biāo)準(zhǔn):公路-I級

1.2.3米橋配置:0.50米(風(fēng)口)+1.5米(拉索錨定區(qū))+0.5米(防撞欄)+11.5米(行車道)+1.0米(中央隔離)+11.5米(行車道)+0.5米(防撞欄)+1.5米(拉索錨定區(qū))+0.5米(風(fēng)口)+1.5米(風(fēng)口)+1.5米(風(fēng)口)。

1.2.4。抗震設(shè)防烈度:

1.2.5設(shè)計風(fēng)速:35.4米/秒

1.2.6環(huán)境類別:ii類

1.2.7橋上坡:2.2%和-3%，垂直曲線半徑4000m，橋上坡:1.5%

鐵1.2.8橋下坡:電氣化路凈高度在7.96m以上。長吉城際不小于7.5m。

　　1.3 主要材料特征

　　1.3.1 主梁

　　主梁標(biāo)準(zhǔn)斷面采用C50混凝土雙邊箱梁，梁寬29m，中心處梁高3.0m，橋面板厚0.3m，橋面板設(shè)1.5%雙向橫坡。邊箱箱底板寬4m，三角部分寬4.5m，主梁標(biāo)準(zhǔn)段長度為6.0m，標(biāo)準(zhǔn)段底板，腹板厚為0.4m，三角部分底板，頂板厚為0.3m，在標(biāo)準(zhǔn)段兩邊箱間不設(shè)底板；三角部分底板厚為0.45m；邊跨密索區(qū)梁段長度為2.5m，箱形截面為單箱四室結(jié)構(gòu)，三角部分底板，頂，底板，腹板及橋面板厚度同索塔區(qū)箱梁。主梁縱向預(yù)應(yīng)力采用精軋螺紋粗鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼絞線，精軋螺紋粗鋼筋抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為fpk=930MPa，彈性模量Ey=2.0×105MPa；預(yù)應(yīng)力鋼束采用高強(qiáng)度低松弛1860級鋼絞線，直徑φs15.24mm，fpk=1860Mpa，fpd=1260 Mpa，Ep=1.95×105MPa。主梁腹板設(shè)豎向預(yù)應(yīng)力，采用精軋螺紋粗鋼筋。

　　1.3.2 主塔

　　主塔截面采用矩形空心斷面，上塔柱和中塔柱橫橋向標(biāo)準(zhǔn)尺寸3.5米，縱橋向標(biāo)準(zhǔn)尺寸6.5米，拉索錨固處塔壁厚1.2米，拉索錨固區(qū)塔內(nèi)凈空4.1×1.9米。下塔柱橫橋向尺寸3.5米，縱橋向尺寸6.5～9m。主塔材料采用C50混凝土。塔上的索距離是2米。主塔斜拉索錨固區(qū)設(shè)有井字型精軋螺紋預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)，采用JL32精軋螺紋粗鋼筋。

電線彈性理論

電線彈性穩(wěn)定理論，結(jié)構(gòu)在臨界負(fù)荷作用下的平衡方程為

v4de4f2={0}(1)

考慮到幾何非線性方法

根據(jù)有限元方法的理論，在考慮幾何非線性時，利用虛位移原理獲得T.L列下結(jié)構(gòu)的平衡方程:

下部門([K0]+[Kσ]+[Kl]){]){D}={{pp>

+[Kl]矩陣。式(2)為非線性方程組，可以通過增量法或反復(fù)法解決。結(jié)構(gòu)切線剛度矩陣對應(yīng)的行列式值為零時，表示結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，此時的負(fù)荷為臨界負(fù)荷。

　　2.3 幾何和材料非線性

　　考慮幾何和材料非線性的結(jié)構(gòu)增量平衡方程為：

　�。╗K0]ep+ [Kσ]+ [Kl]ep）{ΔD}={Δp }（3）

　　式中：[K0]ep為結(jié)構(gòu)彈塑性剛度矩陣；[Kl]ep為結(jié)構(gòu)大位移彈塑性剛度矩陣。從式（2）和式（3）可以看出，考慮幾何和材料非線性的結(jié)構(gòu)增量平衡方程與考慮幾何非線性相類似，只是用彈塑性本構(gòu)關(guān)系代替了彈性本構(gòu)關(guān)系，其求解方法和結(jié)構(gòu)失穩(wěn)判斷準(zhǔn)則也與考慮幾何非線性相類似。

　　3 主橋穩(wěn)定分析

　　主橋的穩(wěn)定分析采用MIDAS CIVIL 2010程序來計算。通過建立空間梁單元有限元模型。對成橋狀態(tài)下全橋進(jìn)行屈曲分析。

??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????利用初應(yīng)力剛度矩陣考慮斜拉索的初始幾何剛度，樁基利用土彈簧單元模擬周圍土抗力的影響，土彈簧的彈簧系數(shù)根據(jù)土層的性質(zhì)、厚度、深度根據(jù)m法要求，在采用土層考慮的系數(shù)m時，采用靜力計算的3倍(靜力計算的m根據(jù)道路橋涵蓋基礎(chǔ)和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范JTG-D63-2007選擇)。支架連接采用彈性連接和主節(jié)點模擬。

成橋狀態(tài)下的穩(wěn)定性分析主要針對恒載、恒載+風(fēng)載、恒載+風(fēng)載+六車道全橋滿載、恒載+風(fēng)載+三車道全橋偏載。由于其他活載的布載方式不控制情況，不逐一列舉。其中的活載按照規(guī)范的活載規(guī)定考慮橫向和縱向折疊系數(shù)后，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的靜載，將其作用于主梁，其中偏載狀況利用偏心梁單元的負(fù)載方式加載到主梁。圖1顯示了活載偏載和風(fēng)載的負(fù)載示意圖。

、3.2計算結(jié)果

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??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????4??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????得出以下結(jié)論和體會。

　　4.2 從四個荷載組合下的穩(wěn)定系數(shù)結(jié)果比較可以看出成橋狀態(tài)下風(fēng)荷載對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性影響很小，活載占總荷載的比例也比較小。