波形钢与混凝土混合多箱室斜拉桥的剪力滞效应

发布时间：2020-12-24 11:47

　　国内外多箱室的波形钢腹板矮塔斜拉桥已建造较多,但是波形钢与混凝土组合腹板的单箱多室的矮塔斜拉桥还很少见,这种新型的组合箱型截面的剪力滞效应有待深入探讨。目前,设计上分析剪力滞效应的常用分析方法多采用平面梁格模型、单梁模型、实体模型等,这些计算模型在分析剪力滞效应的各项应力指标时缺乏精细化,而空间网格分析模型可弥补这些分析方法的缺陷;因此,本文采用空间网格分析方法来探讨分析矮塔斜拉桥剪力滞效应。首先,详述了剪力滞效应的原理、空间网格分析方法及验证波形钢腹板空间网格分析方法的可行性,然后以一座波形钢与混凝土组合腹板的单箱多室的矮塔斜拉桥为典型案例,通过空间网格模型来分析其剪力滞效应。结果表明:此类箱梁的顶板表现出明显的正剪力滞、底板表现出较小的正剪力滞,混凝土腹板处的正剪力滞效应明显大于波形钢腹板处,各个工况的剪力滞系数表现出一定的变化规律。通过案例分析得出了此类钢混组合结构关键截面的剪力滞系数沿横向和纵向的分布规律,可为同类型工程提供参考。同时也由此验证了空间网格分析方法的有效性和准确性,弥补了常规分析手段的不足,为桥梁的精细化设计开拓新的思路和方向。 

【文章来源】：华南理工大学学报(自然科学版). 2020年07期 北大核心

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

剪力滞效应示意图

对于箱梁结构,分为顶板、底板及腹板,每个部分的板可以离散成N块小板,每块小板由纵横向的十字交叉梁单元(6DOF梁单元)杆件替代,十字交叉梁代表整个小板的刚度和重量,N个板块组成了N个十字交叉梁,从而围绕箱梁的顶底板、腹板一周形成一个网状结构,这样桥梁整个结构可以用一个空间的网状结构来表示。图2是一个典型的单箱单室截面离散后形成的网状结构,N个十字交叉梁构成了空间网格模型[7- 9]。2.1.1 结构离散

在空间网格模型中,网格单元的弯剪扭及轴力等内力通过单元刚度进行分配,面内的轴力、剪力及面外的弯矩表达如图4所示。单元厚度均匀体现出的薄膜效应和局部荷载效应可以通过截面的划分体现出来。以下通过板件离散的十字交叉梁格替换的示意图及公式表达面内面外的效应[10- 12]。(1)面外应力效应

【参考文献】：
期刊论文
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[4]基于拉应力域的波形钢腹板组合梁承载力配筋计算[J]. 尼颖升,孙启鑫,马晔,徐栋.  吉林大学学报(工学版). 2018(01)
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硕士论文
[1]变宽截面单箱多室波形钢腹板组合箱梁桥计算方法及力学性能研究[D]. 范宇丰.东南大学 2015



本文编号：2935601