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板桁体系结合梁斜拉桥受力性能分析

薛东焱  
【摘要】: 闵浦大桥边跨是由外包混凝土的型钢弦杆主梁、钢竖腹杆、钢斜腹杆、钢斜撑杆、预应力混凝土横梁与混凝土桥面板形成一体,构成了一种新颖的板桁结构体系—复合结构桁架体系。这种结构体系在国内外还未见到应用报道,也无设计标准可供参考,桥梁工作者急需全面了解其特性。 本文以上海闵浦大桥为研究背景,运用通用有限元分析程序ANSYS,分别建立整体有限元模型、节段梁有限元模型和边跨下弦节点有限元模型,进行受力分析,并针对节点受力设计了试验方案。 有限元分析结果表明:钢结构上、下弦杆和斜撑应力水平较低,竖腹杆和斜腹杆应力水平较高,最大应力出现在与墩顶杆件相邻杆件内,节段梁混凝土应力分布较为均匀,桁架杆件与混凝土交界面处出现应力集中现象。节点板应力在竖腹杆与斜腹杆夹角板边缘处较大,竖腹杆、斜腹杆、斜撑应力状态不均匀,钢杆件存在较大的弯矩。由焊钉受力的计算结果可以分析得到,节点板上焊钉受力不均,焊钉受力较大的位置集中在主要传力方向前三排位置。


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