湘潭四橋斜拉拱橋邊跨主梁受力性能與橫向分析方法研究.pdf

1、目前正在建設的湘潭市湘江四橋主橋為120m+400m+120m斜拉飛燕式鋼管混凝土系桿拱橋，系國內(nèi)第一座斜拉拱橋。斜拉拱橋是一種由鋼管主拱、混凝土邊拱、索塔、斜拉索、箱型邊跨主梁、系桿、吊桿和縱橫梁等構(gòu)件組成的新型組合體系橋梁，其構(gòu)造及力學性能相對復雜。其邊跨主梁為雙箱單室預應力混凝土結(jié)構(gòu)，與邊拱、斜拉索、系桿等構(gòu)件相連，兩箱中心間距22.3m，由于橋面很寬，為增強其整體性，在箱內(nèi)和兩箱之間按5.0～6.0m的間距設置了28道中橫隔板以

2、及2道端橫梁。該橋邊跨主梁處于復雜的受力狀態(tài)。本文以此為工程背景，對斜拉拱橋邊跨主梁的受力性能特別是橫向受力性能及其分析方法進行了研究。主要做了以下工作： 1．建立了三種空間模型，分別為空間實體有限元模型、空間梁桿系有限元模型和空間虛擬縱梁梁格有限元模型，對邊跨主梁的受力性能尤其是它的橫向受力性能進行了分析研究，驗證了設計的合理性，基于分析結(jié)果提出了相關改進建議：(1)邊箱梁總體受力特征良好；(2)梁端錨固區(qū)、邊支點位置、牛腿折

3、角區(qū)和箱內(nèi)橫梁過人洞折點區(qū)，由于局部應力集中而產(chǎn)生了應力偏大的現(xiàn)象，并提出了相關局部構(gòu)造建議；(3)針對箱梁橫向受力問題，提出了加強兩個邊橫隔板橫向配筋建議。 2．建立了三種平面梁模型，分別為平面四支點模型、平面雙支點模型和平面六彈性支點模型，對邊跨主梁的橫向受力性能進行了分析研究，受力性能良好。 3．對比分析了平面和空間分析模型的橫向受力計算結(jié)果，結(jié)果表明：平面梁模型對于端橫梁的模擬不夠準確，中橫梁的模擬較為適用。