宽幅矮塔斜拉桥主梁剪力滞效应分析

发布时间：2019-10-09 06:31

【摘要】：根据颍河大桥的设计参数,利用ANSYS建立悬臂段空间实体有限元模型并进行荷载作用效应分析,同时与MIDAS/CIVIL杆系模型的计算结果比较,研究分析了剪力滞沿主梁横、纵向的变化规律,并进一步对剪力滞产生的翘曲位移函数进行分析研究,得出一些有益结论。
【图文】：

颍河,总体布置,单位,箱梁

颉⒖缍确较虻姆植脊媛桑嗤⒏釬隽撕嵯?翘曲位移的分布规律。1工程概况某颍河矮塔斜拉桥跨度为68m+120m+68m，主梁为预应力混凝土整体式箱梁，箱梁在主塔处高度4.5m，跨中合龙段处高度2.6m。箱梁宽度为39m，两侧悬臂均为5.8m，箱梁顶板厚28cm，底板厚30～60cm，箱梁梁高和底板厚度均按照二次抛物线变化。主塔高26m，采用钢筋混凝土独柱实心矩形截面，主塔截面顺桥向长4m，横桥向宽2.5m，布置在中央分隔带上，并与主梁固接。全桥斜拉索共9对，梁上锚固端离桥塔最近的索最短，约42.5m，离桥塔最远的索最长，约116.8m。图1为颍河大桥总体布置及节段划分。图1颍河大桥总体布置及节段划分(单位:cm)Fig．1TotallylayoutandsegmentdivisionofYingheBridge(unit:cm)

横截面,单位

2015No．24沈项斌:宽幅矮塔斜拉桥主梁剪力滞效应分析772空间实体模型建立2.1模型建立颍河大桥设计主梁截面宽度很大，跨度也较大，因而实体模型网格划分单元数目很大，本文以颍河大桥标准截面为基础，考虑到建模规模以及可行性，简化为如下截面形式，其中矩形框示意为拉索锚固点位置(见图2)。图21/2标准横截面(单位:cm)Fig．2Sectionatahalfofbridge(unit:cm)同时，这里暂不考虑横隔板的作用和斜拉索水平分力对结构的轴向压缩效应，分析采用ANSYS通用有限元程序。选取1/2结构建立空间实体模型，主梁采用SOLID95高阶单元模拟。2.2基本模型考虑悬浇施工过程的重复相似性，文中仅取3个节段作为基本结构。模型1取大桥的1～6号块的长度(悬臂总长度L=27.5m)，建立ANSYS模型，加载为7号块的自重及6号块的J4拉索拉力竖向分量(J4Y);模型2取1～11号块的长度(悬臂总长度L=50m)，加载为11号块的J9拉索拉力竖向分量(J9Y);模型3取1～12号块的长度(悬臂总长度L=53.25m)，加载为13号块的自重以及整个1～13号块的自重。2.3ANSYS模型计算结果根据以上各计算模型并施加荷载，可求解得到各荷载作用下的应力(纵向正应力Sz)，，部分应力云图如图3所示。3剪力滞效应分析由颍河大桥的设计参数建立对应的MIDAS/CIVIL有限元模型，并施加相同荷载。将ANSYS与MIDAS/CIVIL模型中观测点的纵向正应力值提出，得出几种状态下的剪力滞系数，其中数据观测点位置如图4所示，纵向截面取颍河大桥各节段端面(1—1截面对应距锚固端1.5m处，2—2截面对应距锚固端6m处，其余截面依次类推)。由图5a可知，在7号块自重作用下沿桥跨方向各腹板与顶板交接处的剪力滞系数均较小，外腹板与顶板交接处最小，有较小区域的负剪力滞效应。3个测点位置沿
【作者单位】：安徽省中兴监理有限公司;
【分类号】：U441;U448.27

【参考文献】