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

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(gòu)造形式采用了整體式節(jié)點技術(shù)，其中部分節(jié)點相交桿件多、結(jié)構(gòu)和受力復(fù)雜，本文結(jié)合原鐵道部科技研究開發(fā)計劃項目《高速鐵路橋梁技術(shù)深化研究-大跨度連續(xù)鋼桁梁柔性拱組合關(guān)鍵技術(shù)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(jié)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(jié)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(jié)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(jié)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(jié)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(dǎo)致彎矩次應(yīng)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(jié)果較多尺度模型存在一定差異率，精度不高，但結(jié)果均偏于安全，且該方法建模簡便，計算快捷，在對結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、節(jié)點整體性較強、剛度較大的桁架結(jié)構(gòu)，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(jié)果一方面驗證了該節(jié)點板設(shè)計結(jié)構(gòu)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(jié)論。
　　本文對整體式節(jié)點的分