车辆动荷载作用下预应力混凝土曲线箱梁桥剪力滞效应分析

来源 :石家庄铁道大学 | 被引量 : 10次 | 上传用户:jj__yy
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目前,曲线箱梁桥越来越多的被应用到了城市高架桥、轨道交通以及互通式立交桥中,在曲线箱梁桥设计中,剪力滞后效应已经得到了广泛的重视,并取得了很多成果。但是,有关车辆动荷载作用下曲线箱梁桥的剪力滞效应研究涉及的还不是很多,故本文对曲线箱梁桥在动荷载作用下的剪力滞效应展开了相应的研究工作。本文将车-桥耦合系统分为车辆子系统和桥梁子系统,运用ANSYS分别建立了车辆和曲线箱梁桥的有限元模型,车辆采用6参数2自由度的1/4汽车模型,桥梁采用三维的实体单元建立有限元模型,通过车轮和桥面接触处的几何协调条件和力的平衡条件将两个子系统联系起来,编制出分析剪力滞效应的车-桥耦合动力分析有限元程序,并对其进行了静力和动力的验证。首先,分析了简支和连续曲线箱梁桥的纵向剪力滞效应并得到了车辆行驶过程中桥梁的最不利截面;随后分析了不利截面的应力时程曲线;最后建立了一系列相似模型,分析了车辆动荷载作用下四种不同曲率半径的简支和连续曲线箱梁桥的最不利截面在三种不同行车位置、七种不同行车速度、四种不同宽跨比、四种不同预应力水平、四种不同轴重以及四种不同跨长比下的剪力滞效应,得到结论如下:简支曲线箱梁桥和三跨连续曲线箱梁桥不利截面的剪力滞效应规律存在一定的差异;在简支曲线箱梁桥中,跨中截面为最不利截面,随着参数的变化,可以看出行车速度、宽跨比、预应力水平对剪力滞效应影响比较大;在三跨连续曲线箱梁桥中,边跨和中跨跨中截面为桥梁的不利截面,不同的参数对各跨跨中的影响存在一定的差异,其中,各跨跨中截面剪力滞系数随着行车速度和行车位置不同变化不是很明显。
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