曲线连续刚构桥的剪切中心影响因素

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近年来随着城市高架道路和高速公路的发展,尤其是山区高速公路的大规模建设开发,曲线桥由于其能够很好地克服地形,地貌的影响,或受道路线形走向限制,并能体现出建设投资经济,力学上,美学上的完美结合而得到广泛应用。大跨径预应力混凝土曲线连续钢构桥修建的越来越多。与直线连续钢构桥相比,由于弯扭耦合作用,曲线连续钢构桥的受力与变形呈显著的空间特性,存在横向弯矩及横桥向变形,使得曲线梁的内力和变形计算趋于复杂。连续弯箱梁桥的计算方法和分析理论也不下十种,目前发展的理论有:纯扭转理论和约束扭转理论的解析法。许多文献基于符拉索夫微分方程所导出的只适用于等截面曲线梁的微分方程。符拉索夫微分方程在一定的假定下建立的,其中假定截面形心和剪切中心是重合的,虽然计算结果与实际是相符合的,但在实际工程中常用的薄壁曲线梁由于其本身的受力特性所决定截面型式很难满足理论上所做的假定。箱形截面剪切中心位置是箱梁的重要几何参数,在薄壁箱梁桥扭转位移和内力计算中有重要作用。根据薄壁箱梁截面剪切中心属于截面固有的几何特性,它是由截面的几何形状所决定的。本文主要以饮水沟大桥为背景运用MIDAS有限元软件分别对不同因素变化下进行建模分析以验证符拉索夫微分平衡方程的假设所具有的普遍性。通过截面特性值功能显示了各不同截面的特性值,对比分析曲线半径、箱梁高度、箱梁底板厚度、箱梁腹板厚度、箱梁顶板厚度和宽度对桥梁截面剪切中心位置造成的影响,分析截面形心和剪切中心的位置关系,由此可得出对其影响最大的因素。
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