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为解决斜拉桥传统主梁类型一一混凝土梁、传统钢-混组合梁以及钢主梁在使用上的难题,湖南大学邵旭东教授提出了在钢主梁正交异性桥面板上铺设薄层UHPC(Ultra-highperformance concrete)的轻型组合梁Ⅰ以及用UHPC华夫桥面板替换传统钢-混组合梁中混凝土桥面板的轻型组合梁Ⅱ这两种新型组合结构。本文将这两种轻型组合梁应用于斜拉桥,分析其力学上的可行性,并与具有传统主梁类型的斜拉桥进行技术经济性能分析,主要完成了以下工作:(1)根据斜拉桥各构件的受力模式,推导轻型组合梁斜拉桥材料用量的计算公式,依照材料单价,比较钢主梁斜拉桥与轻型组合梁Ⅰ、Ⅱ斜拉桥的技术经济性能。计算表明:当跨径小于1100m时,轻型组合梁Ⅱ斜拉桥比钢主梁斜拉桥和轻型组合梁Ⅰ斜拉桥具有经济优势;跨径在1100m～1500m范围内时,轻型组合梁Ⅰ斜拉桥的初始建设造价最低,考虑桥面铺装的更换后,跨径超过1100m时,轻型组合梁Ⅰ斜拉桥的全寿命经济性能始终最优,即对于跨径超过1100m的斜拉桥,轻型组合梁Ⅰ可以替代钢主梁。(2)为验证两种轻型组合梁在超大跨径斜拉桥中应用的可行性,拟定了三种不同主梁类型的主跨1100m的斜拉桥方案,并分别建立有限元模型进行整体受力分析和经济性能比较,结果表明:钢梁斜拉桥与两种轻型组合梁斜拉桥的强度、刚度及弹性稳定性能均满足规范要求,三种主梁钢结构部分的应力在同一水平,轻型组合梁斜拉桥的抗风性能与钢梁斜拉桥相近;三种主梁方案斜拉桥的初始建设造价十分接近,轻型组合梁Ⅰ斜拉桥初始造价比钢梁斜拉桥降低了 1%,轻型组合梁Ⅱ斜拉桥初始造价比钢梁斜拉桥仅高4%,可以初步确定轻型组合梁Ⅱ斜拉桥经济跨径的上限约为1100m。(3)为确定轻型组合梁Ⅱ斜拉桥经济跨径的下限,初步设计了一座500m主跨的轻型组合梁Ⅱ斜拉桥,通过建立有限元模型分析了力学性能,并与混凝土梁斜拉桥和传统组合梁斜拉桥进行技术经济性能比较,分析表明:轻型组合梁Ⅱ斜拉桥的强度和刚度均满足要求,而且其主梁较为轻质,梁中轴力较小,受压稳定性好。轻型组合梁Ⅱ每延米主梁自重比混凝土主梁减轻了约70%,比传统组合梁减轻了 30%左右,这大幅降低了拉索、索塔和基础的材料用量,经比较,轻型组合梁Ⅱ斜拉桥经济跨径的下限在400m～500m之间。