沙埕湾跨海大桥主梁钢-混结合部传力机理研究

发布时间：2021-12-16 13:51

　　沙埕湾跨海大桥主梁核心传力部件的结合段由异种材料结合,结合段受力大并且构造复杂。采用大型通用有限元软件ANSYS建立了该桥钢-混结合部三维有限元模型,分析了沙埕湾跨海大桥钢-混结合部分别在最不利荷载工况、收缩和徐变工况下,钢-混结合部的传力机理。研究结果表明:箱梁钢-混结合部承压板承受结合部大部分荷载,随着时间的增长,承压板承受的作用力比例逐渐由承压板向焊钉和开孔钢板分担,设计中宜加强承压板的构造措施。通过混合梁结合段的有限元分析研究,掌握结合段的传力机理,为实桥钢-混凝土结合段的设计与施工提供参考,确保结构的安全、可靠,分析数据可为类似工程设计提供借鉴。 

【文章来源】：公路. 2020,65(10)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

混合梁斜拉桥总体布置

图1 混合梁斜拉桥总体布置钢与混凝土结合段构造见图3，结合部顶板厚度为25 mm，底板厚度为25 mm，承压板厚度为45mm，开孔钢板厚度为22mm。钢格室长度2 000mm，高度800mm。在钢格室与混凝土相接触的顶板、底板和腹板上均设置焊钉和开孔钢板连接件；钢格室顶板上开设浇筑孔，隔板上设置连通孔；在钢格室上角点设置出气孔，在下角点预留压浆孔。

针对包含钢-混结合部、钢梁过渡段、混凝土梁加强段在内的钢-混结合段，开展不利工况下结合段有限元受力分析。斜拉桥钢-混结合段以轴力及面内弯曲作用为主，考虑结构及受力的对称性，选取1/2桥宽进行计算。基于大型有限元软件ANSYS，建立三维有限元模型见图4，有限元节段梁模型总长约9.5m，其中混凝土梁段长约4m，钢-混结合部长2m，钢梁段长约3.5m。结合部钢格室内填混凝土采用SOLID186实体单元模拟，该单元具有20个节点，每个节点有3个自由度。钢结构采用SHELL181壳单元模拟，该单元每个节点具有6个自由度。开孔连接件和焊钉连接件采用COMBIN14弹簧单元模拟，以3个弹簧单元为1组，模拟连接件面内两个方向剪切及法向拉伸作用。模型包含约75万个单元，约63万个节点。预应力筋采用LINK8杆单元模拟，钢绞线张拉力作为单元初始应力模拟。钢与混凝土结合面处设置接触单元对，以传递二者间的法向作用力，偏于安全地不考虑钢与混凝土之间的摩擦力。图4 钢-混结合段有限元模型

【参考文献】：
期刊论文
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[4]鄂东长江公路大桥主梁钢混结合部位置的选取[J]. 张志平,贾伟红.  公路. 2017(02)
[5]混合梁斜拉桥钢混结合段试验研究技术新进展[J]. 高翔,周尚猛,陈开利.  钢结构. 2015(06)
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[8]钢-混凝土箱型组合斜拉桥主梁混凝土收缩徐变分析[J]. 熊礼鹏,吴冲,陆春阳.  交通科技. 2010(04)
[9]混合梁斜拉桥钢混结合段静力试验研究[J]. 张仲先,黄彩萍,党志杰.  华中科技大学学报(自然科学版). 2010(04)
[10]混合梁接合部设计技术的发展[J]. 刘玉擎.  世界桥梁. 2005(04)

硕士论文
[1]接头长度对混合梁桥的受力影响分析[D]. 宋和骏.吉林建筑大学 2018
[2]混合梁桥接头复合剪力连接件受力分析[D]. 苏亮亮.吉林建筑大学 2017



本文编号：3538246