乌苏大桥大挑臂钢箱组合梁扭转性能试验研究

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1、桥梁建设2014年第44卷第5期(总第228期)56BridgeConstruction，Vo1．44，No．5，2014(TotallyNo．228)文章编号：1003—4722(2014)05—0056—07乌苏大桥大挑臂钢箱组合梁扭转性能试验研究强士中，邢兵，李小珍，雷虎军，肖海珠。(1．西南交通大学土木工程学院，四川成都610031；2．中铁大桥勘察设计院集团有限公司，湖北武汉430056)摘要：为研究大挑臂钢箱结合梁截面的抗扭刚度，以黑瞎子岛鸟苏大桥——(140+140)m的钢箱组合粱

2、独塔单索面斜拉桥为对象，通过1：4的缩尺节段模型试验和有限元计算，对单车道、双车道和3车道偏载工况下结构的扭转性能进行分析。结果表明：3车道偏载作用下，主梁的实测最大扭转角和最大剪应力为9．88×10rad和14．71MPa，远小于桥面横坡2和规范允许的125MPa，乌苏大桥钢箱组合梁截面具有足够的抗扭刚度，且富余量大；增加钢箱梁底板和腹板厚度可显著提高钢箱组合截面的抗扭刚度，而增加钢箱梁顶板厚度对截面抗扭刚度的提高有限。关键词：斜拉桥；结合梁；扭转刚度；节段模型；模型试验；有限元分析；扭转角中

3、图分类号：U448．27；U448．216文献标志码：AExperimentalStudyofTorsionalBehaviorofLongCantileverSteelBoxCompositeGirderofWusuBridgeQIANGShi-zhong，XINGBing，LIXiao—zhen，LEJHu-jun。XIAOHai—zhu(1．SchoolofCivilEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China；2．

4、ChinaRailwayMajorBridgeReconnaissance&DesignGroupCo．，Ltd．Wuhan430056，China)Abstract：Tostudythesectionaltorsionalstiffnessofthelongcantileversteelboxcompositegirder，theWusuBridge，asteelboxcompositegirdercable—stayedbridgewithasinglepylon，singlecablepl

5、aneandwithspanarrangement(14O+140m)，inHeixiaziIslandwastakenastheresearchobjectandbymeansofthe1：4scaled—downsectionalmodeltestandfiniteelementcal—culation，thetosionalbehaviorofthegirderstructureundertheeccentricloadingcasesofasinglelane，thedoublelane

6、sand3laneswasanalyzed．Theresultsoftheanalysisindicatethatundertheeccentricloadingcaseofthe3lanes，themeasuredmaximumtorsionalangleandmaximumshearstressofthemaingirderarerespectively9．88×10一radand14．71MPa，whicharefarlessthanthe2％transverseslopeofthedec

7、kandthe125MPaasallowedinthecodes．ThesectionofthecompositegirderoftheWusuBridgehassufficienttorsionalstiffnessandthemarginofthestiffnessiSgreat．Theincreaseofthethicknessofthebottomplateandwebsofthesteelboxgirdercansignificantlyincreasethesectionaltors

8、ionalstiffnessofthecompositegirder，however，fortheincreaseofthetorsiona1stiffness，theincreaseofthethicknessofthetopplateofthegird—erislimited．Keywords：cable-stayedbridge；compositegirder；torsionalstiffness；sectionalmodel；roodeltest；finiteelementanalysi