钢混连续刚构桥结合段受力性能研究.pdf

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1、低温建筑技术2014年第5期(总第191期)钢混连续刚构桥结合段受力性能研究周华东(华南理工大学土木交通学院．广州510641)【摘要】为了解钢混结构结合段受力特点，文中以均安水道连续钢构桥为背景，采用ANSYS11．0建立钢一混结合段模型，进行局部受力性能模拟分析，给出相应的应力计算结果。分析结果说明了钢混结构结合段在各种工况下的应力状态及内力传递情况等，对同类结构设计和施工提供宝贵经验。【关键词】混合梁连续钢构桥；钢混结合段；模拟分析；受力性能【中图分类号】113375．1【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2014)05—0054—03STUDYoNⅡCHANICALPERF

2、oR～IANCE0lFSTEEL．CoNCRETEJoDSECTIoNoFTHECoNTINUoUSRIGIDERAM【EBRI】[’GEZHOUHua—dong(SchoolofCivilEngi．andTransportation，SouthChinaUniv．ofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：ThisarticletakesthesteelcontinuousrigidframebridgeonJun~-twaterwayasreseanchbackground，showsthemechanicalcharacteristicsofs

3、teel—concrete；jointsectioninterfacebetweensteelandconcretebyANSYS11．0．Combinedwiththes~essanalysisofacontinuoussteelstructurebridgegchangeoverportion，givesthecorrespondingresults．Toprovidereferenceforsimilarstructure．Keywords：continuoussteelstructurebridge；steel—concretejointsection；simulationanalys

4、is；me—ehaniCalbehavior1工程概况较大，结合段钢构件与混凝土构件的受力性能、两者之均安水道特大桥位于佛江高速公路佛山段在南间力的传递情况、结合面之问的协同工作性能和剪力沙大桥下游约2kin处，借鉴国内大跨径连续刚构桥的钉的连接作用是影响钢混结合段可靠性的重要因素。设计经验，决定在主跨跨中设一定长度的钢箱梁，以有2．1主桥箱梁结构效减少上部结构自重，降低下部结构水平力，改善结构(1)主跨钢梁长度确定。按结构的受力特性，的整体受力性能。由于通航孔跨径已经确定，且北边钢混结合段为本结构的受力敏感点，宜选在主梁弯矩跨需跨越大堤，主跨定为250m，边跨至少需要80m。相对较小的位置，

5、减小钢混结合段的上下缘应力差，收经优化比选，确定该桥桥跨跨径布置为(110+250+缩徐变所产生的下挠通过配置体外索的后期张拉而110)m。其结构体系如图l所示。消除，同时也增加了钢混结合段压应力储备。参考重庆石板坡大桥的设计经验及本桥的初步计算结果，本Iluuuiouuouu，I，uu一‘JUUUI¨JL^J桥的钢箱梁段长度定为107m(含工地连接段5m)。混凝士粱段钢箍挚段混凝土梁段一⋯(2)主梁梁高的确定。主梁主墩支点处梁高取10．Om，高跨比为1／25；主梁边墩支点处及跨中梁高取～1同]厂一～1『广i5m，高跨比为1／50；混凝土主梁下缘曲线采用二次抛物线；钢箱梁段长107m，边跨现浇

6、段长25．8m，主梁渐图1主桥桥型布置变段长82m，梁高变化曲线方程Y=(5／82)×2+5．02钢一混结合段构造设计(m)，底板梁高按二次抛物线变化。钢混结合段作为大跨度混合梁连续钢构桥的关(3)主梁设计要点。主梁采用单箱单室断面，单键组成部分，钢一混结合段钢构件和混凝土之间连接幅主梁全宽16．5m，箱体宽7．5m，悬臂端部高5m、根构造的合理性由其承载能力和变形性能决定，并直接部高10m，悬臂截面按两次抛物线变化过渡。影响桥梁整体的安全性。因钢梁与混凝土梁刚度相差2．2钢一混结合段设计周华东：钢混连续刚构桥结合段受力性能研究55钢一混结合段为主梁的关键部位，由于斜拉桥主(2)钢箱梁与钢混接

7、头钢箱部分组成一整体，梁钢一混结合段处有斜拉索的水平分力产生巨大的作为刚构混凝土悬臂主梁主要组成部分。钢箱混凝土轴向压力，受力相对简单明确，而连续刚构梁桥主梁的现浇段长度1．5m，内部浇注混凝土。轴力传递由钢箱钢一混结合段作为一个时变系统，且主要承受弯矩和梁顶板、腹板、底板、加劲肋板及其结合部位钢板与混剪力作用，弯矩正负交替，受力相对复杂。因此要求钢凝土的承压进行；弯矩由结合部位顶、底板的预应力筋