波纹钢腹板矮塔斜拉桥结构静动力分析

发布时间：2021-07-29 16:01

　　通过建立有限元模型对波纹钢腹板矮塔斜拉桥以及钢筋混凝土梁矮塔斜拉桥进行了静动力性能分析,对比了两者在移动荷载作用下主梁内力、主梁挠度、主塔内力、拉索内力以及结构自振特性的区别。研究结果表明:矮塔斜拉桥结构整体受力性能接近于连续梁;将钢筋混凝土梁替换成波纹钢腹板后,矮塔斜拉桥主梁刚度降低,主梁承担的荷载效应减少,此部分荷载效应通过拉索传递到主塔结构上,因此整体结构受力特点由主梁依赖型向主梁拉索协同型转变。 

【文章来源】：铁道建筑. 2020,60(07)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

各模型主梁弯矩包络图（单位：kN·m)

由图2可知，波纹钢腹板矮塔斜拉桥索塔根部弯矩极值比钢筋混凝土梁矮塔斜拉桥大，前者最大正、负弯矩分别为后者的1.80倍与1.93倍。说明在相同移动荷载作用下，波纹钢腹板矮塔斜拉桥的主梁刚度比钢筋混凝土梁矮塔斜拉桥小，其索塔内力比钢筋混凝土梁矮塔斜拉桥大。由于索塔承受的不平衡力是由主梁通过斜拉索传递，波纹钢腹板矮塔斜拉桥的拉索体系参与了更多的主梁受力[9]。2.4 斜拉索

矮塔斜拉桥的斜拉索不同于普通斜拉桥，其对主梁只起到加劲的作用，为主梁分担小部分荷载[9]。为了深入了解矮塔斜拉桥拉索的加劲作用，取消背景工程的斜拉索，分析钢筋混凝土梁矮塔斜拉桥和波纹钢腹板矮塔斜拉桥在相同移动荷载作用下的受力状况，见图3。取消拉索后的矮塔斜拉桥可以看成连续刚构结构。无拉索和有拉索下各模型的主梁弯矩极值见表3。由图3及表3可知，在相同移动荷载作用下，有拉索状态下的钢筋混凝土梁矮塔斜拉桥塔梁结合处主梁最大弯矩为无拉索状态的0.83倍，说明拉索分担了主梁17%的荷载效应。有拉索状态下的钢筋混凝土梁矮塔斜拉桥边跨跨中和中跨跨中最大弯矩分别为无拉索状态的0.94和0.90，说明钢筋混凝土梁矮塔斜拉桥的拉索对塔梁结合处负弯矩的降低起了较大的作用，但对边跨跨中只减小了6%，对中跨跨中减小了10%。有拉索状态下的波纹钢腹板矮塔斜拉桥塔梁结合处主梁、边跨跨中和中跨跨中最大弯矩分别为无拉索状态的0.74、0.93和0.86倍，说明波纹钢腹板矮塔斜拉桥的拉索作用更明显，塔梁结合处、边跨跨中、中跨跨中处荷载承担比例均有提高，分别为26%,7%,16%。

【参考文献】：
期刊论文
[1]公路矮塔斜拉桥自振特性分析[J]. 杨震轩,雷俊卿,李忠三.  中外公路. 2014(02)
[2]多塔斜拉桥力学特性分析[J]. 李忠三,雷俊卿,林道锦.  世界桥梁. 2014(01)
[3]结构布置对多塔斜拉桥力学行为的影响[J]. 喻梅,李乔.  桥梁建设. 2004(02)
[4]浅谈部分斜拉桥[J]. 陈亨锦,王凯,李承根.  桥梁建设. 2002(01)

博士论文
[1]矮塔斜拉桥设计理论核心问题研究[D]. 陈从春.同济大学 2006

硕士论文
[1]波纹钢腹板组合箱梁矮塔斜拉桥力学性能分析[D]. 秦立新.长安大学 2014
[2]波纹钢腹板箱梁矮塔斜拉桥全寿命性能系统研究[D]. 李建凤.天津大学 2012
[3]矮塔斜拉桥结构受力特性研究[D]. 徐洪权.浙江大学 2008



本文编号：3309623