單索面寬幅矮塔斜拉橋受力特性研究.pdf

1、矮塔斜拉橋是近些年來新興的一種組合體系橋梁結構形式，是介于梁式橋和斜拉橋之間剛柔相濟的新型橋型。對這種結構來說，斜拉索只分擔部分荷載，還有相當部分的荷載由梁的受彎、受剪來承受。這種橋型兼有斜拉橋和連續(xù)梁橋的特點，其主梁剛度較大，不僅受軸向壓力，還要承擔相當部分的彎矩和剪力，其受力復雜，空間應力的不均勻現(xiàn)象十分嚴重。隨著矮塔斜拉橋跨徑和主梁橫向寬度的進一步增大，寬跨比和寬高比隨之增大，剪力滯效應更加嚴重。斜拉索錨固力集中作用在主梁上，在錨

2、固點附近產(chǎn)生較大的局部應力，然后逐漸擴散傳遞到整個橋面，混凝土橋面板存在嚴重的剪力滯后現(xiàn)象。現(xiàn)有的研究結果表明，施工過程中主梁截面剪力滯對結構的影響較成橋以后更大，施工過程中主梁截面的內力在某些工況下大于成橋狀態(tài)的內力，使得施工內力成為控制截面設計的內力值。矮塔斜拉橋以梁受力為主,以索為輔，主梁和橋塔剛度較大，可以人為地設計成各種結構體系、支承體系和參數(shù)體系，每一座此類型橋梁的動力特性不盡相同。
　　 因此，本文以在建的江肇高速

3、公路西江特大橋為工程背景，采用有限元理論，用Midas建立全橋的空間桿系有限元模型，對主梁進行整體受力分析；再通過建立拉索錨固區(qū)梁段有限元模型，進行空間有限元分析，分析在索力作用下寬幅主梁的受力特點，以及主梁在索力作用下應力分布特點及傳遞角度。深入了解單索面寬幅箱梁矮塔斜拉橋索力在梁中傳遞的剪力滯問題和在懸臂施工階段、成橋狀態(tài)下主梁的應力分布特點；研究分析了該橋的振型和頻率，驗證了在成橋狀態(tài)下該橋的抗風穩(wěn)定性，并分析了該橋的動力特性隨影

4、響參數(shù)的改變的變化規(guī)律。具體地說，本文主要進行了以下幾個方面的工作：
　　 1.運用Midas建立全橋的空間桿系有限元模型，分析主梁在成橋階段的整體受力，再通過建立拉索錨固區(qū)梁段有限元模型，進行空間有限元分析，研究在成橋狀態(tài)下索力在寬幅箱梁中傳遞的剪力滯問題；并研究在成橋階段主梁的剪力滯系數(shù)分布規(guī)律；分析在索力作用下寬幅主梁的受力特點，驗證設計的合理性和可行性。
　　 2.運用空間桿系有限元模型分析主梁在最大懸臂施工階段