宽翼缘板连续箱梁桥空间效应分析研究

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随着经济和社会的高速发展,交通运输规模日益增大,这对交通运输设施提出了更高的要求。箱形截面以其良好的整体性和施工方便,被越来越多地应用在大型桥梁和城市高架上,并且翼缘宽度也越来越宽。但宽翼缘板连续箱梁桥空间效应复杂,目前还没有一种简便易行的计算方法可供利用,以至于一些桥梁在成桥阶段或还在施工期就出现复杂裂缝。梁格法是目前在宽箱梁桥结构计算应用较多的方法,其原理清晰、操作简单,多用在多室结构,但在宽翼缘单箱单室结构的计算时,由于梁格划分局限性,计算变得相对比较复杂。本文拟通过对箱形截面做一定的处理,使其在用梁格法建模时,过程更简单易行,然后结合工程实例,对比不同的梁格划分方法得出的应力,以找出操作简单、精度满足要求的梁格划分方法。为达到上述目的,本文做了如下工作:1.总结了当前箱梁桥研究现状,概括了其计算和试验方法,包括解析法、数值法和模型试验法,分析其原理、计算过程和适用范围;2.系统地介绍了宽翼缘板箱梁桥在预应力、外荷载、收缩徐变、温度效应等荷载作用下空间效应特点,比如横向应力、剪力滞效应等;3.详细介绍了梁格法和实体有限元法两种常用的箱梁分析方法,包括方法原理、计算过程和结果分析;4.以大门大桥为工程背景,运用实体有限元软件建立空间实体模型,得到跨中截面和墩顶截面在恒载、活载不同组合方式作用下的应力的变化规律;5.将箱梁分成宽翼缘和宽顶板两种类型,运用梁格理论对每一类分别进行不同的梁格划分,建立全桥梁格模型。对比每一类的不同划分方法结果,找出各自较适合的划分规律。文中采用增设虚拟腹板的方法,以简化建模过程。
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