不同横向刚度对斜梁桥力学特性影响研究

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斜桥常用在中小跨度的桥梁结构中。在我国,由于受到研究水平的限制,斜桥应用较晚。20世纪70年代后,曾修建过一些斜板桥,但此时都是采取整体现浇施工的斜板桥,基本上不设置支座或设置简易的油毡支座,斜度也不大。随着我国经济的快速发展,城市道路网的现代化,公路等级的逐步提高和斜桥理论研究的发展,斜桥的建设也迈入了一个新的台阶。由于斜度的存在,斜桥的受力特点与正桥是不同的,本文首先介绍了斜梁桥的概况和一些力学特性,阐述了斜梁桥的内力计算方法和梁格法建立数值模型的基本原理和网格划分原则。对于斜梁桥横梁设置的数目和位置,国内外的学者和设计人员一直有不同的认识,特别是对于中横梁设置的数目和位置,有着不同的看法。实际工程中,一般设1—5根中横梁。有采用中横梁斜交于纵梁的,也有采用中横梁正交于纵梁的方式。关于斜梁桥合理横梁刚度,是本文研究的内容和重点。本文首先以某标准跨径斜梁桥在一期恒载作用下,运用有限元Midas/civil软件,并考虑斜梁桥在0。、15。、30。、45。和60。六种斜度下,通过改变横隔梁的数目,从设置1根横隔梁到设置6根横隔梁,建立了30个梁格模型,对多梁式简支斜梁桥在恒载作用下的不同横梁数目、不同斜度对内力的影响进行了比较分析,得出一个合理横隔梁数,也即合理横梁刚度。为分析在活载作用下,不同横向刚度对斜梁桥跨中内力的影响,以一座斜度为30。、跨度为30米的斜梁桥为背景,在集中荷载作用下,采用斜交网格和正交网格两种设置方式,对改变中横隔梁数目和位置进行模拟计算,来分析不同横向刚度在活载作用下对斜梁桥跨中内力的影响。对跨中内力和横向内力影响线变化趋势进行比较分析,提出了在活载作用下设置的合理横隔梁数。通过对斜梁桥在设置不同横隔梁数下内力变化的研究,为今后的设计和工程实践关于横隔梁的设置提供一些有意义的建议。
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