單索面鋼箱梁斜拉橋的抗扭性能研究.pdf

1、薄壁箱梁因具有優(yōu)越的受力性能而被廣泛的應用在現(xiàn)代橋梁中,但箱梁的約束扭轉情況較為復雜,尤其是在單索面斜拉橋體系中,斜拉索對主梁的抗扭作用較小。本文以大榭第二大橋為背景,采用試驗研究與有限元理論模型研究相結合的方法對單索面鋼箱梁斜拉橋發(fā)生扭轉時的受力性能進行了分析。本文的主要工作:
　　作為本文的理論基礎,基于烏曼斯基第二理論,對薄壁箱梁發(fā)生自由扭轉和約束扭轉時因箱梁扭轉產(chǎn)生的應力進行了推導和分析,推導出薄壁箱梁約束扭轉微分方程并得

2、到其通解。
　　采用有限元模型方法,對大榭第二大橋成橋階段和最大單懸臂階段主梁的扭轉性能進行了分析。結果表明,無論在哪種階段,主梁在承受偏載活載時上下游豎向撓度和支座反力均存在較大的不平衡性,在設計荷載單幅加載工況下,支座反力較小的一側甚至呈受拉狀態(tài);并且發(fā)現(xiàn)主梁因扭轉作用而產(chǎn)生的扭轉畸變正應力所占總的正應力比重較大,最不利截面的扭轉畸變正應力與活載產(chǎn)生的彎曲正應力的比值達到295.2％,雖然扭轉畸變正應力數(shù)值較小,但扭轉畸變效應

3、不可忽略。并對大榭第二大橋成橋階段和最大單懸臂階段在風荷載作用下的扭轉情況進行了計算分析,結果表明,由風荷載引起的主梁扭轉效應較為明顯,索塔支座處也出現(xiàn)了受拉的反力,但由風荷載引起的主梁頂?shù)装迮まD畸變正應力的值均較小。
　　針對大榭第二大橋扭轉受力的復雜性,對其進行了荷載試驗研究,對各個設計最不利荷載工況偏載荷載作用下各關鍵截面的撓度和應力進行了測試,并將實測結果與有限元模型結果進行了對比分析,結果表明,試驗數(shù)據(jù)與有限元模型結果吻