大跨径波形钢腹板组合箱梁桥剪力滞效应

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1、大跨径波形钢腹板组合箱梁桥剪力滞效应　　摘要：为了研究大跨径波形钢腹板组合箱梁桥的剪力滞效应，结合1座采用悬臂施工的大跨径波形钢腹板箱梁桥，分别建立平面杆系有限元模型和空间实体有限元模型，模拟施工过程，选取3个关键截面，研究了波形钢腹板组合箱梁桥在不同施工阶段的剪力滞效应分布规律。结果表明：大跨径波形钢腹板组合箱梁桥的剪力滞效应随着施工阶段的推移是一个动态变化过程，在悬臂施工阶段，剪力滞效应变化较快，在施工阶段后期，剪力滞效应变化缓慢；最大剪力滞效应发生在最大悬臂状态时的端部截面。　　关键词：桥梁工程；剪力滞效应；大跨径波形钢腹板组合箱梁桥；施工阶段　　中图分类号：TU311文献标志码

2、：A　　Abstract：Inordertostudytheshearlageffectoflargespancompositeboxgirderbridgewithcorrugatedsteelwebs，alargespancompositeboxgirderbridgewithcorrugatedsteelwebsusingcantileverconstructionwasadopted，andtheplaneframemodelandfiniteelementmodelwereestablishedrespectively.Theconstructionprocesseswere

3、simulatedandthreekeysectionswereselected.Thedistributionrulesofshearlageffectoflargespancompositeboxgirderbridgewithcorrugatedsteelwebsatdifferentstagesofconstructionwerestudied.Theresultsshowthattheshear10lageffectoflargespanboxgirderbridgewithcorrugatedsteelwebsisadynamicprocesswiththeconstruc

4、tionstage.Theshearlageffectchangesrapidlyduringcantileverconstructionstage，andchangesslowlyatthelatestageofconstruction.Themaximumshearlageffectoccursontheendsectionatthemaximumcantileverstate.　　Keywords：bridgeengineering；shearlageffect；largespancompositeboxgirderbridgewithcorrugatedsteelweb；con

5、structionprocess　　0引言　　波形钢腹板组合箱梁是20世纪80年代出现的一种新型桥梁，采用波纹钢腹板代替传统的混凝土腹板，结构自重大幅减轻，腹板抗剪屈曲强度提高，使结构具有受力明确、截面效率高、桥型美观等优点，同时彻底解决了混凝土梁桥腹板开裂问题，预应力效率也大幅提高。近年来，该桥型在中国开始大力推广，已建成多座，并且跨径在逐步增大，较有代表性的有山东鄄城黄河大桥、新密溱水桥、桃花峪跨大堤桥、深圳南头立交桥等[1]。各国对波形钢腹板组合箱梁的研究较多[2]，中国很多科研单位对这种结构从模型试验、有限元分析和工程实践等多方面也进行了很多研究，得到一些重要结论[27]。10

6、　　近年来，中国大跨径波形钢腹板组合箱梁桥的建设开始逐渐增多，但是对于该桥型的研究极少。与普通混凝土箱梁受力类似，在对称垂直力作用时，其上、下翼缘板的正应力沿宽度方向分布是不均匀的，即存在剪力滞现象。吴文清等[89]建立了空间有限元模型，分析了波形钢腹板组合箱梁桥剪力滞效应的分布规律以及影响因素[89]；李立峰等[10]通过理论分析和试验研究并结合有限元计算，对中、小跨径的波形钢腹板箱顶板、底板的剪力滞效应进行了较为系统的研究[10]。　　本文以1座大跨径波形钢腹板组合箱梁桥为依托，分别建立平面杆系有限元模型、空间实体有限元模型，研究大跨径波形钢腹板组合箱梁桥在不同施工阶段剪力滞效应的

7、分布规律。　　1工程背景　　1.1桥跨布置　　巴江河大桥为一座波形钢腹板预应力混凝土组合连续箱梁桥，跨径布置为78m+130m+78m，桥长286m，桥跨布置如图1所示。箱梁顶宽19.25m，底宽12.5m，单箱双室，箱梁顶板设置坡度为2%的单向横坡，底板水平，腹板铅直，主跨支点梁高7.5m，跨中及边跨现浇段梁高3.5m，梁高及底板厚度按二次抛物线变化，大桥典型横断面如图2，3所示。主梁采用C55混凝土，波形钢腹板采用Q345qC钢，钢腹板厚度