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(jié)構(gòu)形式，是介于梁式橋和斜拉橋之間剛?cè)嵯酀?jì)的新型橋型。對(duì)這種結(jié)構(gòu)來說，斜拉索只分擔(dān)部分荷載，還有相當(dāng)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(diǎn)，其主梁剛度較大，不僅受軸向壓力，還要承擔(dān)相當(dāng)部分的彎矩和剪力，其受力復(fù)雜，空間應(yīng)力的不均勻現(xiàn)象十分嚴(yán)重。隨著矮塔斜拉橋跨徑和主梁橫向?qū)挾鹊倪M(jìn)一步增大，寬跨比和寬高比隨之增大，剪力滯效應(yīng)更加嚴(yán)重。斜拉索錨固力集中作用在主梁上，在錨

2、固點(diǎn)附近產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力，然后逐漸擴(kuò)散傳遞到整個(gè)橋面，混凝土橋面板存在嚴(yán)重的剪力滯后現(xiàn)象?，F(xiàn)有的研究結(jié)果表明，施工過程中主梁截面剪力滯對(duì)結(jié)構(gòu)的影響較成橋以后更大，施工過程中主梁截面的內(nèi)力在某些工況下大于成橋狀態(tài)的內(nèi)力，使得施工內(nèi)力成為控制截面設(shè)計(jì)的內(nèi)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(shè)計(jì)成各種結(jié)構(gòu)體系、支承體系和參數(shù)體系，每一座此類型橋梁的動(dòng)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?yàn)楣こ瘫尘?，采用有限元理論，用Midas建立全橋的空間桿系有限元模型，對(duì)主梁進(jìn)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(jìn)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(diǎn)，以及主梁在索力作用下應(yīng)力分布特點(diǎn)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(yīng)力分布特點(diǎn)；研究分析了該橋的振型和頻率，驗(yàn)證了在成橋狀態(tài)下該橋的抗風(fēng)穩(wěn)定性，并分析了該橋的動(dòng)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(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作：
　　 1.運(yùn)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(jìn)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(diǎn)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性和可行性。
　　 2.運(yùn)用空間桿系有限元模型分析主梁在最大懸臂施工階段