馬新大橋斜獨塔單索面斜拉橋箱形主梁剪力滯效應(yīng)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(yán)重,這就導(dǎo)致箱梁彎曲正應(yīng)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(dǎo)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(qiáng)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(yīng)力分布情況復(fù)雜,寬而薄的翼緣在壓、彎荷載共同作用下,其正應(yīng)力的分

2、布更為復(fù)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(qiáng)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(yīng)力分布情況;借助ANSYS三維模型的空間應(yīng)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(yīng)力分布規(guī)律,并結(jié)合DoctorBridge的平面應(yīng)力計算結(jié)果進(jìn)行鋼箱梁區(qū)段的剪力滯效應(yīng)分析,重點分

3、析其單室多箱的結(jié)構(gòu)的剪力滯效應(yīng)。剪力滯分析從兩個方面進(jìn)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(yīng)力進(jìn)行剪力滯效應(yīng)分析;另一方面,嚴(yán)格按照剪力滯效應(yīng)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(yīng),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(jìn)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(yīng)的影響規(guī)律,推導(dǎo)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(fù)雜的特點,