56m系杆拱桥拱梁结合部静力模型试验分析

【摘要】：系杆拱桥是一种有着优美外形且能够出现在地基不太牢固的城市和江南水乡之间的桥型。但正是由于系杆的存在,使得桥梁结构较一般类型的拱桥更加复杂,施工也更加麻烦。尤其是拱、梁结合部的端节点处,作用着拱的推力、系杆的拉力、整个桥跨结构的支承反力,使节点处于多向受力的复杂受力状态。 本文以成都枢纽新建北编组站跨三环路立交特大桥为研究背景,该桥为目前国内最大的双线铁路系杆拱桥。为了研究桥梁,特别是拱肋与系梁结合部的受力情况,为设计和运营维护提供依据,我们针对拱梁结合部进行了模型试验。 以拱桥计算理论、有限元法、相似理论为指导,在总结相关桥梁结构试验方法及成果的基础上,进行了拱梁结合部的理论分析与模型试验研究。具体展开了以下几个方面的工作: 以模型试验的相似理论为基础设计了拱梁结合部模型;通过平面杆系有限元模型对实桥进行计算;在保证试验效果的前提下,确定试验的测点和荷载工况;将各工况下结构控制截面的实际应力及应变同计算值进行比较;利用大型有限元分析程序ANSYS建立三维空间有限元分析模型,重点对拱肋变截面处、梁断面处及拱梁接合部进行应力分析,并计算总结出桥梁的实际受力规律。