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申请/专利权人：广西容梧高速公路有限公司;西安科技大学;中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司

摘要：本发明公开了一种多塔悬索桥组合中塔、设计方法及系统，所述组合中塔包括沿横桥向平行间间隔设于中间基础承台上的矩形塔柱和刚性辅助塔；所述刚性辅助塔与所述矩形塔柱之间通过可牺牲刚性连接件固定；所述刚性辅助塔的高度低于所述矩形塔柱的高度；在桥梁纵向所述刚性辅助塔与基础承台的上表面形成等腰三角形；所述多塔悬索桥在日常使用阶段整体结构刚度提升，减小桥塔及主梁变形；通过合理设计可牺牲刚性连接件的长度及截面尺寸，使其在极端荷载工况下达到极限荷载，并发生屈曲失稳，刚性辅助塔和矩形塔柱之间断开，使矩形塔柱的自身抗推刚度降低，进而保证主缆在中塔鞍座的抗滑稳定性；本发明能够兼顾日常工况和极端工况下的主缆抗滑安全性。

主权项：1.一种多塔悬索桥组合中塔设计方法，其特征在于：所述组合中塔100包括沿横桥向平行间间隔设于中间基础承台600上的矩形塔柱1和刚性辅助塔2；所述刚性辅助塔2与所述矩形塔柱1之间通过可牺牲刚性连接件3固定；所述刚性辅助塔2的高度低于所述矩形塔柱1的高度；在桥梁纵向所述刚性辅助塔2与基础承台100的上表面形成等腰三角形；所述设计方法包括如下步骤：S1:构建多塔悬索桥的有限元模型，通过所述有限元模型计算在均布荷载作用下组合中塔及加载跨主梁的变形，获得变形结果；S2:根据所述变形结果，调整中塔的刚度，直到多塔悬索桥达到预期结构刚度；确定多塔悬索桥满足预期结构刚度条件下的中塔抗推刚度；S3:分别计算中塔鞍座处加载跨一侧的主缆内力和空载跨一侧的主缆内力；根据所述组合中塔鞍座处加载跨一侧的主缆内力和空载跨一侧的主缆内力计算并评估主缆抗滑安全系数；如果计算得到的所述主缆抗滑安全系数小于2，则执行下一步；S4:初步确定刚性辅助塔2和矩形桥塔1的截面尺寸，在所述刚性辅助塔2和矩形桥塔1之间设置可牺牲刚性连接件3，调整所述矩形桥塔1的截面尺寸，使其和所述刚性辅助塔2组合后的中塔抗推刚度等于所述多塔悬索桥满足预期结构刚度条件下的中塔抗推刚度；S5:减小所述有限元模型中中塔两侧其中一跨施加的均布荷载，重新计算中塔鞍座处加载跨一侧的主缆内力和空载跨一侧的主缆内力；重新计算主缆抗滑安全系数，确保其满足规范要求，并计算可牺牲刚性连接件3在此时的轴力；S6:调整所述可牺牲刚性连接件3的尺寸，使得所述可牺牲刚性连接件3在所述轴力作用下能够达到屈曲临界点；经过步骤S1～S6之后，所述多塔悬索桥在正常使用阶段，结构刚度满足要求，可牺牲刚性连接件未达到屈曲临界点；在极端荷载工况下，所述多塔悬索桥主缆抗滑安全系数可能减小，当抗滑安全系数减小到2时，所述可牺牲刚性连接件屈曲，辅助塔不再提供约束作用；由于矩形桥塔自身抗推刚度较小，可牺牲刚性连接件屈曲后，中塔变形增大；加载跨一侧的主缆内力减小，空载跨一侧的主缆内力增大，使得主缆抗滑安全系数增大，进而保证主缆在中塔的抗滑安全性。

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