秋浦河矮塔斜拉橋受力性能分析及優(yōu)化.pdf

1、矮塔斜拉橋作為一種新型的橋梁結(jié)構(gòu),它既不是連續(xù)梁橋,也不是傳統(tǒng)的斜拉橋。這種橋型兼有連續(xù)梁橋和普通斜拉橋的特點,其結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜,斜拉索張拉時截面正應(yīng)力分布不均勻現(xiàn)象十分嚴重。且隨著主梁寬跨比和寬高比的增大,剪力滯效應(yīng)更加明顯。同時已有的研究成果表明,截面的剪力滯效應(yīng)在施工過程中對結(jié)構(gòu)的影響要比成橋后的更大,同樣在某些施工工況下主梁截面的內(nèi)力要比成橋狀態(tài)的內(nèi)力大,從而使得施工過程中的內(nèi)力成為截面設(shè)計的控制值。另外,矮塔斜拉橋的主梁在全橋中

2、占有舉足輕重的地位,是其最主要的承重構(gòu)件,然而在設(shè)計時都是根據(jù)設(shè)計人員的經(jīng)驗來擬定初始截面形式,并經(jīng)多次試算后才確定滿足條件的結(jié)構(gòu)形式。這種設(shè)計方式除了計算量大外,最主要的是最后得到的截面形式只是滿足規(guī)范要求,并不一定是最合理的截面形式。因此,本文以在建的池州秋浦河特大橋為工程背景,進行了以下研究工作:作為施工監(jiān)控項目的工作基礎(chǔ),首先應(yīng)用專業(yè)軟件MIDAS/CIVIL2010建立全橋的有限元模型,對成橋階段主梁結(jié)構(gòu)的整體受力進行分析,分

3、析結(jié)果驗證了設(shè)計的合理性和可行性;秋浦河大橋是一座典型的單索面寬幅箱梁矮塔斜拉橋,本文再運用ANSYS軟件建立包含第一對斜拉索即J1索的部分節(jié)段空間有限元模型,研究了在施工狀態(tài)下J1索張拉作用下寬幅主梁的截面受力特性和剪力滯效應(yīng),并與實際監(jiān)控數(shù)據(jù)相比較,其結(jié)果吻合較好,驗證了理論計算的正確性和可靠性,研究結(jié)果對同類橋型的設(shè)計和施工控制具有一定的參考和指導意義;最后結(jié)合理論計算數(shù)據(jù)和現(xiàn)場實測數(shù)據(jù),對該矮塔斜拉橋結(jié)構(gòu)在設(shè)計主梁截面形式下的受