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斜拉桥是高次超静定柔性结构,而多塔斜拉桥相比双塔斜拉桥刚度更小,所以整体结构更加偏柔性,主要原因是中塔没有端锚索来限制其变位,导致索塔刚度偏小、整体刚度过低,进而导致主梁的挠度显著增大,而这一缺点也成为限制多塔斜拉桥实际应用的首要原因。组合梁应用在斜拉桥上时,因承受较大的轴力,徐变效应明显,其产生的徐变次内力是其在设计中需要关注的重点。为解决上述两个难点,本文提出新体系、利用新材料,通过计算、试验和分析提供切实可行的解决方案,主要工作如下:(1)针对多塔斜拉桥的中塔刚度不足问题,本文提出了一种新型的三塔斜拉桥方案:大小伞方案,旨在提高多塔斜拉桥的整体刚度,同时将全桥成本控制在经济合理的范围内。即鉴于边塔拉索提供的支撑刚度远大于中塔拉索,故扩大边塔拉索支撑主跨的范围,同时减小中塔拉索支撑主跨的范围,此方案在外形上类似于大小不同的3个“伞”,故称之为大小伞斜拉桥体系。通过MIDAS对一主跨为2×600m的三塔斜拉桥的不同方案进行计算对比,从刚度、内力以及经济性上可见新方案相对传统方案具有很强的优势。(2)三塔斜拉桥采用大小伞方案时,因边塔大伞的增大,斜拉索在主梁上水平分力的累加也相应增大,采用组合梁时,其收缩徐变问题也相应突出,在此考虑用钢-UHPC主梁来克服这一问题,因此有必要对UHPC的徐变特性进行研究。为分析UHPC的徐变特性以及徐变对组合截面的影响,本研究共设计制作4根柱进行徐变观测试验,包括2根全截面UHPC柱,2根钢-UHPC组合截面柱,每种柱的养护条件分为高温蒸养护和自然养护两种情况,对4根柱通过预应力施加荷载,在持续荷载作用下UHPC将产生徐变,对各柱的应变进行约1年的连续观测。本试验主要关注UHPC在不同养护条件下的徐变应变以及由于徐变导致的钢-UHPC组合截面的应力重分布,然后通过对比计算值与试验值,为组合梁的设计和应力重分布分析提供依据。(3)UHPC的徐变影响因素包括多个方面,目前关于混凝土的徐变也有多种计算理论,采用按龄期调整的有效模量法对钢-UHPC组合截面试验柱进行理论分析,探究组合截面的应力重分布规律,得到组合截面的名义徐变系数、钢和UHPC的应力应变增量等参数的计算公式,最后,将理论值与试验值进行对比,检验其合理性。(4)斜拉桥采用钢-UHPC组合梁时,斜拉索会产生较大的水平分力作用在主梁上引起UHPC桥面板产生徐变。本文提出对多塔斜拉桥刚度优化的大小伞斜拉桥方案将中塔减小,边塔增大,这样导致边塔的斜拉索数量增多,在边塔处主梁产生的水平分力累加也更大,依托对多塔斜拉桥刚度分析的斜拉桥有限元模型,考虑施工过程及UHPC的时变特性,探讨UHPC的收缩徐变对钢-UHPC于组合梁斜拉桥的长期性能影响,为简化斜拉桥时变行为的分析过程,采用了按照龄期调整弹性模量法进行计算分析。