鋼桁梁柔性拱組合體系橋節(jié)點板受力性能分析與試驗研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、廈深客運專線榕江特大橋系主跨為(110+220+220+110m)的下承式鋼桁梁柔性拱組合體系橋,其跨度在同類型橋梁中位居世界首位。該橋的節(jié)點構造形式采用了整體式節(jié)點技術,其中部分節(jié)點相交桿件多、結構和受力復雜,本文結合原鐵道部科技研究開發(fā)計劃項目《高速鐵路橋梁技術深化研究-大跨度連續(xù)鋼桁梁柔性拱組合關鍵技術研究》(合同號2010G004-A)要求,以廈深高鐵榕江特大橋為工程背景,以該橋E11節(jié)點整體節(jié)點板為研究對象,開展其受力性能和成

2、橋試驗研究,本文主要做了以下工作:
  1.分別建立了榕江特大橋E11節(jié)點整體節(jié)點板的節(jié)段模型和多尺度模型,基于兩種模型對整體節(jié)點板進行受力分析,得到了較為一致的結果。
  2.通過對比力邊界節(jié)段模型、位移邊界節(jié)段模型和多尺度模型計算結果的差異性和規(guī)律性,揭示了節(jié)點剛度的影響規(guī)律:在節(jié)點區(qū)域內(nèi)多尺度模型的剛度要比梁單元模型大得多,梁單元模型的節(jié)點剛度偏小。進一步分析了這一剛度差異對節(jié)段模型計算結果的影響,并指出基于多尺度模型

3、的節(jié)點剛度更接近真實狀態(tài)、多尺度模型的計算結果更加精確。
  3.為探索整體節(jié)點剛度及其模擬方法對桁架桿件內(nèi)力的影響,采用多尺度模型、剛臂梁單元模型和梁單元模型3種模擬方法開展分析。計算結果:隨著節(jié)點剛度的增加,桿件軸力變化不大,部分桿件軸力有略微減小,而剪力和彎矩變化較大,且基本呈增大趨勢,其中以直腹桿的增幅最為顯著,也導致彎矩次應力在直腹桿中的增幅較顯著。同時研究了在對桁架桿件進行受力分析時,剛臂梁單元法的適用性問題,發(fā)現(xiàn)其計

4、算結果較多尺度模型存在一定差異率,精度不高,但結果均偏于安全,且該方法建模簡便,計算快捷,在對結構較復雜、節(jié)點整體性較強、剛度較大的桁架結構,分析桿件受力時可以考慮該方法。
  4.在該橋梁的成橋試驗中,選取E11節(jié)點整體節(jié)點板進行了靜力試驗,完成了試驗測點布置、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析,理論和試驗結果一方面驗證了該節(jié)點板設計結構的安全性,另一方面驗證了本文中“多尺度模型比節(jié)段模型精度更高”等的分析結論。
  本文對整體式節(jié)點的分

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