横隔板对大跨度变截面波形钢腹板连续箱梁桥受力性能的影响研究

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波形钢腹板箱梁以其优越的性能受到世界广泛的关注,目前我国也正在对这一领域进行深入的研究。由于波形钢腹板厚度较薄,减小了面内的挠曲刚度,导致限制断面变形的框架作用有所减小,同时波形钢板的纵向刚度也较小,使该类结构在偏心荷载作用下其扭转和畸变效应有所增强。工程上通常是通过合理设置横隔板来限制畸变变形和提高扭转刚度。为了研究不同横隔板设置对偏心荷载作用下波形钢腹板箱梁桥的扭转和畸变效应的影响,本文以南昌市富山赣江特大桥为工程背景,采用有限元软件ANSYS建立数值模型,改变横隔板的个数、位置和厚度建立不同工况模型,对各工况模型施加偏心荷载和通过荷载分解法得到对称荷载、刚性扭转荷载、畸变荷载,分析各横隔板工况在不同荷载作用下的变形和应力,主要得到以下结论:(1)设置较少数量的横隔板,就能够大幅降低波形钢腹板箱梁在偏心荷载作用下的畸变效应,同时其抗扭刚度也有明显提高。(2)这类变截面箱梁采用等间距布置横隔板更有利于抵抗扭转和畸变效应。(3)增加横隔板的厚度,能小幅减小波形钢腹板箱梁扭转和畸变效应,但是横隔板局部的对称弯曲正应力、扭转翘曲正应力、偏载正应力都随横隔板厚度增加明显的增大。综合考虑,横隔板厚度应该在满足构造要求前提下尽量选择较小值。
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