曲线连续梁桥静力学性能研究

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曲线连续梁桥因其线形优美,且桥跨位置布置灵活,在高等级公路以及城市道路中使用颇多。但由于其上部结构线形特点,受力情况相对更为复杂,之前学者对弯桥的研究分析都是集中在弯扭耦合效应和箱梁剪力滞效应方面,本文以猫洞河桥为工程背景,对曲线连续梁桥的受力性能进行分析。(1)查阅曲线梁桥及剪切变形效应相关国内外论文资料,综述曲线梁桥研究理论的发展;基于基本微分方程,分析曲线梁桥弯扭耦合等方面的受力特性。(2)基于剪切不均匀系数的推导计算,将考虑剪切变形影响编入有限元程序BDCMS中,计算代表截面剪切不均匀系数,进而计算相应悬臂梁的剪切变形影响系数;给定箱梁截面,并且研究剪切变形影响量随高跨比的变化规律,得到相应悬臂梁的高跨比门槛值。(3)考虑剪切变形效应对曲线连续梁桥静力学性能影响研究,基于迈达斯Civil选择经典梁理论梁单元、Timoshenko梁理论梁单元分别建立直、曲连续梁计算分析模型,对比分析在自重、预应力、汽车荷载作用下剪切变形效应对上部结构内力、位移分布的影响,以及对悬臂施工阶段累计挠度的影响。(4)建立曲线连续梁桥空间实体单元模型进行横向效应分析,对1/4悬臂工况、最大悬臂工况、成桥工况阶段选择关键截面分析正应力的横向分布、横向应力的横向分布、各梁段横向位移最大值分布,并与Civil梁单元计算值对比,证明对曲线连续梁桥进行横向效应分析的必要性。
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