超宽单箱单室箱梁剪力滞效应分析

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1、公路交通技术2010年8月第4期TechnologyofHighwayandTranspoaAug．2010No．4超宽单箱单室箱梁剪力滞效应分析黄刚(林同棱国际工程咨询(中国)有限公司，重庆401121)摘要：涪陵乌江二桥箱梁宽25．5in，主梁采用大悬臂单箱单室截面。采用比拟杆法和有限元法求解其箱形截面主梁的剪力滞效应，得到其在恒载、活载工况下桥塔根部和拉索部位箱梁的剪力滞效应线弹性分析结果，为超宽单箱单室箱梁剪力滞效应分析提供参考。关键词：剪力滞；三比拟杆法；数值分析文章编号：1009—6477(2010)0

2、4—0056—03中图分类号：U448．213文献标识码：AAnalysisofShearLagEffectofExtra—wideSingle．．boxandSingle--cellBoxGirderHUANGGangAbstract：InFulingWujiangNo．2Bridgetheboxgirderis25．5mwideandthegirderadoptslarge—can—tileversingle—boxandsingle—cellcrosssection．Thispaperemploysthesi

3、mulationbarmethodandthefi—niteelementmethodtosolvetheshearlagefectofgirderwithboxsectionandobtainstheelasticanalysisresultofshearlagefectlineoftheboxgirderattherootoftowerandcablesunderconstantloadandliveloadSOastoprovideareferenceforanalysisontheshearlagefect

4、ofextra·-widesingle·boxandsin--gle—cellboxgirder．Keywords：shearlag；three-barsimulationmethod；numericalanalysis涪陵乌江二桥位于乌江口上游500in附近。主换法”进行改进的基础上提出的。三杆比拟法是将桥为高低塔单索面斜拉桥，全长590in。主跨跨径箱梁看作理想化的加劲杆与等效薄板的组合体系进340m，边跨分别长100和150m，边中跨比例分别行受力分析。理想化的加劲杆承受轴力，等效薄板为0．294和0．441

5、(图1)。主梁宽25．5in(图2)，采承受水平剪力，理想化的加劲杆截面面积等于实际用大悬臂单箱单室截面，主梁与桥塔均采用塔梁固加劲杆面积加上临近薄板所提供的面积(图3)。结的方式连接。斜拉索采用扇形布置，中跨主梁索根据受力平衡和变形协调原则，可按如下公式距为6m，边跨主梁索距分别为4．2和4．4In。1计算方法采用比拟杆法和数值分析法对乌江二桥主桥主1．一丝9_———+l梁的剪力滞效应定量分析。(a)塔梁固结位置比拟杆法是1977年英国学者H．R．伊文斯及A．R．塔海伦在对“有限加劲肋理论”和“简单加劲肋代1．!

6、塑——_一(b)跨中拉索位置单位：cm图2主梁截面单位：cm图1桥式布置图3箱型截面理想化三杆比拟法收稿日期：2010—03—18作者简介：黄刚(1977一)，男，四川省达州县人，硕士，工程师2010年第4期黄刚：超宽单箱单室箱梁剪力滞效应分析57求解。杆的应力，按照入=／均求解剪力滞效应系数。按照整体分析得到的弯矩、剪力和轴力，以及对边杆：：g()一日。箱梁自重658．8kN／m、2期恒载93．1kN／m的均布荷对中杆：=2q。载，可求得顶底板剪力滞效应系数，如表1所示。采用有限元软件进行数值分析是目前除试验外式

7、中，qE(x)为由于外荷载引起的剪力流；q为薄板的最准确方法，计算精度能够得到保障。本文采用传递的未知剪力流。有限元程序进行实体建模，并根据边界及受力情况根据剪力流平衡方程，可以求得未知剪力流的确定模型边界和加载方式。全解为：采用有限元程序建模需要注意边界及加载的局q=Cshkx十C~hkx+(部效应，即需要采用Barr~deSaint—Venant原理进行消除。塔梁固结位置箱梁有限元模型建立了20最后根据边界条件和荷载形式求出边杆及中杆m所需计算长度，取中间部位进行分析，以减少加轴力和应力。载和边界条件所造成的偏

8、差。边界条件采用对称的数值分析采用大型有限元软件对结构进行空间约束处理方式，并在约束面增加竖向和横桥向约实体建模数值计算。束。加载方式采用面压力、关键点加载和加速度加载方式，2期恒载加载方式为顶板加载向下的面荷2剪力滞计算结果及分析载，轴力及弯矩加载为主梁自由端截面施加不等压涪陵乌江二桥主桥整体分析采用MIDAS软件，力实现，剪力则通过在主梁自由端腹板截面关