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进步桥成桥静载试验与有限元分析

肖旭辉  
【摘要】: 自锚式桁吊组合钢桥是一种比较新颖的结构形式,国内外尚未有太多的理论经验去借鉴,为了对桥梁结构在荷载作用下的工作性能及使用能力做出正确的评价,本文结合成桥载荷试验和理论计算进行了相关的研究。 首先针对试验课题重点介绍了桥梁的静载试验,包括载荷试验的目的,任务和一些注意的要点。根据试验的目的确定试验方案,对桥梁上部结构重要杆件依据计算出的杆件应力变化规律布置测点。通过计算控制截面处弯矩的影响线和等效加载载荷,确定选用的车辆类型、数目和加载位置,对各工况采用分级加载的形式确定加载方案。 对进步桥的结构概括进行了相应的介绍,并在该体系下构造全桥所有承载构件的组合有限元模型,使用板壳元、杆单元等单元建立精细的全桥组合有限元分析模型,用ANSYS有限元程序对试验各工况进行了计算分析。 然后将有限元计算结果和试验结果进行比较,包括得出主竖杆、斜杆、上弦杆、V撑这些重要杆件的应力校验系数和沿桥纵向挠度测点的挠度校验系数。通过计算值和试验值的比较,得出结构有很好的承载能力,满足使用要求。 最后,为了研究计算载荷和所建桥梁结构模型与真实桥梁不同所带来误差的影响,分析了载荷在等效载荷附近变化时结构的应力和挠度的变化,也分析了结构刚度变化对结构的应力和挠度的影响。结果表明,当它们发生微弱变化时,结构的受力和变形没有受到太大影响。 通过成桥静载试验和计算分析,不仅可以评定结果的工作性能,同时针对一些分析中出现的问题对设计和施工提出一些宝贵意见,对以后相同类型的桥梁也有较大参考意义。


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