湘潭四橋斜拉拱橋邊跨主梁受力性能與橫向分析方法研究.pdf

1、目前正在建設(shè)的湘潭市湘江四橋主橋?yàn)?20m+400m+120m斜拉飛燕式鋼管混凝土系桿拱橋，系國(guó)內(nèi)第一座斜拉拱橋。斜拉拱橋是一種由鋼管主拱、混凝土邊拱、索塔、斜拉索、箱型邊跨主梁、系桿、吊桿和縱橫梁等構(gòu)件組成的新型組合體系橋梁，其構(gòu)造及力學(xué)性能相對(duì)復(fù)雜。其邊跨主梁為雙箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，與邊拱、斜拉索、系桿等構(gòu)件相連，兩箱中心間距22.3m，由于橋面很寬，為增強(qiáng)其整體性，在箱內(nèi)和兩箱之間按5.0～6.0m的間距設(shè)置了28道中橫隔板以

2、及2道端橫梁。該橋邊跨主梁處于復(fù)雜的受力狀態(tài)。本文以此為工程背景，對(duì)斜拉拱橋邊跨主梁的受力性能特別是橫向受力性能及其分析方法進(jìn)行了研究。主要做了以下工作： 1．建立了三種空間模型，分別為空間實(shí)體有限元模型、空間梁桿系有限元模型和空間虛擬縱梁梁格有限元模型，對(duì)邊跨主梁的受力性能尤其是它的橫向受力性能進(jìn)行了分析研究，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性，基于分析結(jié)果提出了相關(guān)改進(jìn)建議：(1)邊箱梁總體受力特征良好；(2)梁端錨固區(qū)、邊支點(diǎn)位置、牛腿折

3、角區(qū)和箱內(nèi)橫梁過(guò)人洞折點(diǎn)區(qū)，由于局部應(yīng)力集中而產(chǎn)生了應(yīng)力偏大的現(xiàn)象，并提出了相關(guān)局部構(gòu)造建議；(3)針對(duì)箱梁橫向受力問(wèn)題，提出了加強(qiáng)兩個(gè)邊橫隔板橫向配筋建議。 2．建立了三種平面梁模型，分別為平面四支點(diǎn)模型、平面雙支點(diǎn)模型和平面六彈性支點(diǎn)模型，對(duì)邊跨主梁的橫向受力性能進(jìn)行了分析研究，受力性能良好。 3．對(duì)比分析了平面和空間分析模型的橫向受力計(jì)算結(jié)果，結(jié)果表明：平面梁模型對(duì)于端橫梁的模擬不夠準(zhǔn)確，中橫梁的模擬較為適用。