自錨式懸索橋鋼箱梁的優(yōu)化研究與應(yīng)用.pdf

1、張家口清水河建設(shè)橋是一座自錨式懸索橋，根據(jù)實(shí)際運(yùn)營(yíng)要求和地質(zhì)情況采用了與傳統(tǒng)閉口鋼箱梁不一樣的扁平邊主鋼箱梁。本橋鋼箱梁寬厚比很大，構(gòu)造和受力都比較復(fù)雜。本文對(duì)其鋼箱梁方案進(jìn)行了靜力計(jì)算分析、局部穩(wěn)定屈曲分析和橫隔板的橫向計(jì)算，本文的主要內(nèi)容如下： (1)查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料，闡述總結(jié)了自錨式懸索橋的相關(guān)發(fā)展情況、構(gòu)造功能及特點(diǎn)；并研究了自錨式懸索橋和正交異性鋼箱梁的各種計(jì)算理論和分析方法。 (2)通過不同梁高的扁平邊主鋼

2、箱梁和傳統(tǒng)閉口鋼箱梁截面的靜力模型比較，發(fā)現(xiàn)除了在主梁受力方面外，在經(jīng)濟(jì)性和施工難易程度等方面，扁平邊主鋼箱梁模型都要比同等規(guī)模的閉口鋼箱梁截面模型優(yōu)越；在主梁受力方面，扁平邊主鋼箱梁模型也是在鋼材的容許應(yīng)力范圍內(nèi)的，而傳統(tǒng)閉口鋼箱梁的應(yīng)力偏小，趨于保守，容易造成材料的浪費(fèi)。 (3)通過對(duì)本橋扁平邊主鋼箱梁局部梁段進(jìn)行穩(wěn)定性分析發(fā)現(xiàn)，由頂板、縱肋和橫肋組成的橋面系結(jié)構(gòu)的影響最為重要。底板、腹板和腹板加勁肋對(duì)鋼箱梁的局部穩(wěn)定有一定

3、的影響，但考慮到本橋中腹板和底板所在區(qū)域有限，所以板厚變化對(duì)鋼箱梁的局部穩(wěn)定性提高作用有限。本模型可以通過約束橫隔板的變形來提高主梁的局部穩(wěn)定性，同時(shí)此鋼箱梁截面的受力和穩(wěn)定性方面需要進(jìn)行更深入的研究。 (4)采用混合有限元模型和傳統(tǒng)橫隔板有限元模型的計(jì)算發(fā)現(xiàn)，在兩種模型中，橫隔板在主跨1/2處正應(yīng)力最大，在邊跨1/2處正應(yīng)力最小，剪應(yīng)力則相差不大。橫隔板在主跨1/2處和主跨1/4處的受力差別不大，我們可以認(rèn)為在選取橫隔板計(jì)算時(shí)