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1、研究橫梁板厚對(duì)板桁結(jié)合結(jié)構(gòu)受力特性影響 摘要：板桁結(jié)合結(jié)構(gòu)的鋼橋，橋面系沿著縱向經(jīng)過不同板厚的橫梁受力不同，分析橫梁板厚的變化對(duì)應(yīng)力的影響規(guī)律，從而合理地選擇橫梁的板厚。以重慶市千斯門嘉陵江大橋?yàn)楣こ桃劳?，運(yùn)用有限元軟件MidasFEA對(duì)實(shí)橋建立有限元模型，進(jìn)行有限元分析。得到橫梁板厚越大，橋面板縱向受力絕對(duì)值越小，板厚變化16mm時(shí)，在桁架附近橋面板應(yīng)力最大改變1.22MPa，占應(yīng)力的20.4%，而在中縱梁處橋面板應(yīng)力變化也高達(dá)1.29MPa，占應(yīng)力的8.1%，橋面板應(yīng)力變化與橫梁板厚度的變化基本成正比。關(guān)鍵詞：板桁結(jié)合；MidasFEA；有限元；
2、橫梁厚度Abstract：Structuralsteelplate-trussdeck,alongthelongitudinalbeamswithdifferentthicknesshavedifferenteffectsofstress,analyzingthechangeofthethicknessofthebeamontheinfluencelawofstress,soastoreasonablychoosethebeamthickness.ChongqingqiansimenJialingRiverBridgeastheprojectbackg
3、round,usingthefiniteelementsoftwareMidasFEAtoestablishthefiniteelementmodelofthebridge,finiteelement8analysis.Getthebiggerbeamthickness,thesmallertheabsolutevalueoflongitudinalforceofbridgedeck,16mmthicknesschanges,thebiggestchangepanelstressis1.22MPainthevicinityofthetruss,acco
4、untsforstress20.4%,Whileinthestringerthestresschangesofupto1.29MPa,accountingfor8.1%ofthestress,bridgepanelstressisproportionaltothebeamplatethicknesschangesinthebasic.Keywords：Plate-trusscomposite;MidasFEA;finiteelement;thicknessofthebeam中圖分類號(hào)：U441+.5文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1.前言鋼桁結(jié)合梁是國(guó)內(nèi)近年來
5、出現(xiàn)的新型橋梁結(jié)構(gòu)，是鋼桁架結(jié)合橋面板一同受力的結(jié)構(gòu)，由主桁、橋面板、縱肋、鐵路縱、橫梁和公路縱、橫梁組成。由于板桁結(jié)合結(jié)構(gòu)的鋼橋橫梁板厚不同對(duì)橋面受力特性產(chǎn)生影響，橋面系沿著縱向經(jīng)過不同板厚的橫梁受力不同，分析橫梁板厚的變化對(duì)應(yīng)力的影響規(guī)律，從而合理地選擇橫梁的板厚。8目前國(guó)內(nèi)外研究板桁組合橋梁的受力體系較多，主要針對(duì)板桁結(jié)合結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)和計(jì)算方法，但研究橫梁厚度對(duì)對(duì)板桁結(jié)合結(jié)構(gòu)受力影響的較少，本文根據(jù)實(shí)橋，建立工程有限元模型進(jìn)行分析。2.分析方法及橫梁板厚的確定實(shí)橋中橋面板、桁架等構(gòu)件全部焊接成為整體，焊接用共節(jié)點(diǎn)摸擬，模型采用板單元模擬，本計(jì)算
6、結(jié)果均是結(jié)構(gòu)在自重和索力的作用下，不同橫梁板厚的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，再減去選取的基本結(jié)構(gòu)（大、小橫梁板厚分別為14mm和8mm）的響應(yīng)，得到橫梁板厚差的相對(duì)值。本橋梁設(shè)計(jì)大橫梁厚度為18mm，小橫梁厚度12mm，為了更全面地了解橫梁厚度對(duì)受力的影響，又考慮大橫梁直承受和傳遞拉索索力，故設(shè)大、小橫梁厚度差為6mm，取大橫梁最小厚度為14mm，小橫梁最小厚度為8mm，在此基礎(chǔ)上以4mm等差增加橫梁厚度，大、小橫梁板厚最大取到30mm、24mm。3.工程背景千斯門嘉陵江大橋采用雙塔單索面部分斜拉橋的形式，全橋采用半漂浮體系。全橋橋跨布置為222.5+445+190.5
7、（m），橋?qū)挒?4m，桁寬為15m，桁高為13.5m。橋跨布置和典型橫斷面見圖1和圖2。圖1千斯門嘉陵江大橋橋型布置圖圖2主梁標(biāo)準(zhǔn)斷面圖8千斯門大橋主橋上層橋面采用板桁結(jié)合正交異性鋼橋面板，主桁主要桿件均為焊接箱形截面。其中下弦桿截面寬1200mm，高1600mm，板厚24~60mm；上弦桿截面寬1200mm，高1200mm，板厚24~44mm；腹桿截面寬1200mm，高1200mm，板厚20~44mm，主桁節(jié)點(diǎn)均采用整體節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)板最大厚度70mm（塔支座處），有索區(qū)及橋塔根部處無索區(qū)橋面板厚24mm，上層橋面每2米左右設(shè)置一道橫梁。4.結(jié)構(gòu)計(jì)算與分
8、析4.1有限元模型的建立運(yùn)用有限元軟件MidasFEA建立模型的三個(gè)節(jié)段，進(jìn)行局部數(shù)值模擬分析
