馬新大橋斜獨塔單索面斜拉橋箱形主梁剪力滯效應及計算方法研究.pdf

1、單索面斜拉橋,其中央密索區(qū)的主梁采用封閉式薄壁箱梁斷面,箱梁頂板較寬而腹板相對疏薄,翼緣剪切變形比較嚴重,這就導致箱梁彎曲正應力橫向非均勻分布,即“剪力滯后”現(xiàn)象的出現(xiàn)。為了減緩單索面導致的抗扭剛度不足及施工的穩(wěn)定性問題,結(jié)構(gòu)采用塔墩梁固結(jié)體系,箱形主梁在荷載作用下,將出現(xiàn)較強烈的剪力滯現(xiàn)象。受到斜拉索的布置方式和剛度、主梁截面形式、荷載布置等因素的影響,結(jié)構(gòu)主梁中彎矩和應力分布情況復雜,寬而薄的翼緣在壓、彎荷載共同作用下,其正應力的分

2、布更為復雜。因此,展開這一課題的研究,不僅具有重要的理論意義,而且具有較強工程實用價值。
　　本文針對廈門馬新大橋的結(jié)構(gòu)形式,利用DoctorBridge建立全橋平面梁單元模型,分析該橋的整體結(jié)構(gòu)特征,研究其關(guān)鍵截面的平面應力分布情況;借助ANSYS三維模型的空間應力計算優(yōu)勢,建立全橋三維空間模型,分析結(jié)構(gòu)關(guān)鍵截面在恒載作用下的空間應力分布規(guī)律,并結(jié)合DoctorBridge的平面應力計算結(jié)果進行鋼箱梁區(qū)段的剪力滯效應分析,重點分

3、析其單室多箱的結(jié)構(gòu)的剪力滯效應。剪力滯分析從兩個方面進行,一方面按照常規(guī)的計算方法,不區(qū)分截面內(nèi)力的軸力和彎矩因素,將二者的綜合應力進行剪力滯效應分析;另一方面,嚴格按照剪力滯效應的經(jīng)典定義,將截面軸力過濾掉,分析結(jié)構(gòu)在純彎狀態(tài)下的剪力滯效應,最后比較兩種分析的結(jié)果。針對斜拉橋的主梁壓彎構(gòu)件的特點,進一步分析軸力的影響,研究彎矩與軸力的比值對截面剪力滯效應的影響規(guī)律,推導其比值與綜合剪力滯系數(shù)的函數(shù)關(guān)系。針對鋼箱梁截面加勁板復雜的特點,