大跨徑波形鋼腹板組合箱梁橋剪力滯效應(yīng)

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1、大跨徑波形鋼腹板組合箱梁橋剪力滯效應(yīng)　　摘要：為了研究大跨徑波形鋼腹板組合箱梁橋的剪力滯效應(yīng)，結(jié)合1座采用懸臂施工的大跨徑波形鋼腹板箱梁橋，分別建立平面桿系有限元模型和空間實(shí)體有限元模型，模擬施工過(guò)程，選取3個(gè)關(guān)鍵截面，研究了波形鋼腹板組合箱梁橋在不同施工階段的剪力滯效應(yīng)分布規(guī)律。結(jié)果表明：大跨徑波形鋼腹板組合箱梁橋的剪力滯效應(yīng)隨著施工階段的推移是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，在懸臂施工階段，剪力滯效應(yīng)變化較快，在施工階段后期，剪力滯效應(yīng)變化緩慢；最大剪力滯效應(yīng)發(fā)生在最大懸臂狀態(tài)時(shí)的端部截面。　　關(guān)鍵詞：橋梁工程；剪力滯效應(yīng)；大跨徑波形鋼腹板組合箱梁橋；施工階段　　中圖分類號(hào)：TU311文獻(xiàn)標(biāo)志碼

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　　波形鋼腹板組合箱梁是20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的一種新型橋梁，采用波紋鋼腹板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的混凝土腹板，結(jié)構(gòu)自重大幅減輕，腹板抗剪屈曲強(qiáng)度提高，使結(jié)構(gòu)具有受力明確、截面效率高、橋型美觀等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)徹底解決了混凝土梁橋腹板開(kāi)裂問(wèn)題，預(yù)應(yīng)力效率也大幅提高。近年來(lái)，該橋型在中國(guó)開(kāi)始大力推廣，已建成多座，并且跨徑在逐步增大，較有代表性的有山東鄄城黃河大橋、新密溱水橋、桃花峪跨大堤橋、深圳南頭立交橋等[1]。各國(guó)對(duì)波形鋼腹板組合箱梁的研究較多[2]，中國(guó)很多科研單位對(duì)這種結(jié)構(gòu)從模型試驗(yàn)、有限元分析和工程實(shí)踐等多方面也進(jìn)行了很多研究，得到一些重要結(jié)論[27]。10

6、　　近年來(lái)，中國(guó)大跨徑波形鋼腹板組合箱梁橋的建設(shè)開(kāi)始逐漸增多，但是對(duì)于該橋型的研究極少。與普通混凝土箱梁受力類似，在對(duì)稱垂直力作用時(shí)，其上、下翼緣板的正應(yīng)力沿寬度方向分布是不均勻的，即存在剪力滯現(xiàn)象。吳文清等[89]建立了空間有限元模型，分析了波形鋼腹板組合箱梁橋剪力滯效應(yīng)的分布規(guī)律以及影響因素[89]；李立峰等[10]通過(guò)理論分析和試驗(yàn)研究并結(jié)合有限元計(jì)算，對(duì)中、小跨徑的波形鋼腹板箱頂板、底板的剪力滯效應(yīng)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究[10]。　　本文以1座大跨徑波形鋼腹板組合箱梁橋?yàn)橐劳?，分別建立平面桿系有限元模型、空間實(shí)體有限元模型，研究大跨徑波形鋼腹板組合箱梁橋在不同施工階段剪力滯效應(yīng)的

7、分布規(guī)律。　　1工程背景　　1.1橋跨布置　　巴江河大橋?yàn)橐蛔ㄐ武摳拱孱A(yù)應(yīng)力混凝土組合連續(xù)箱梁橋，跨徑布置為78m+130m+78m，橋長(zhǎng)286m，橋跨布置如圖1所示。箱梁頂寬19.25m，底寬12.5m，單箱雙室，箱梁頂板設(shè)置坡度為2%的單向橫坡，底板水平，腹板鉛直，主跨支點(diǎn)梁高7.5m，跨中及邊跨現(xiàn)澆段梁高3.5m，梁高及底板厚度按二次拋物線變化，大橋典型橫斷面如圖2，3所示。主梁采用C55混凝土，波形鋼腹板采用Q345qC鋼，鋼腹板厚度