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大跨度斜拉桥双向曲面混合桥塔钢-混结合段受力性能研究
文献摘要：
为研究大跨度斜拉桥双向曲面混合桥塔钢-混结合段的力学行为与传力机理,设计相似比为1:4的全截面静载试验模型,测试最不利及超载工况下结构的应力、变形、开裂等;结合有限元仿真分析,研究桥塔钢-混结合段的传力机理,并进一步探讨结构构造参数对其影响规律.结果表明:最不利荷载工况下,钢结构最不利压应力为-165.44 MPa,位于钢过渡段主跨受压侧壁板;混凝土最不利拉应力为8.65 MPa,叠加预应力效应后约为1.73 MPa,位于混凝土段边跨受拉侧;沿塔轴向,钢结构应力平缓降低并在承压板附近存在突变,混凝土应力较为平稳;剪力钉及PBL剪力键弯曲应力均呈"两头大、中间小"的马鞍形分布.模型各构件实测应力随荷载增加呈线性增长,模型整体处于弹性受力状态;结合段钢-混最大滑移值仅65μm,钢-混之间协同受力良好;模型上下缘实测应力差异约为10％,表明双向曲面构造引起一定的空间受力特性,但挠度量值差异小.超载工况下,1.4倍加载时混凝土段边跨受拉侧出现裂纹;1.7倍加载时钢过渡段主跨受压侧局部应力屈服,模型受力整体表现为以钢过渡段受压侧及混凝土段受拉侧最为不利.2.0倍加载下,模型水平挠度随荷载变化均近似线性增加,转角近似满足线性变化,受混凝土开裂影响较小;最大水平挠度仅1.43 mm,挠跨比约为1/3000,结构具有良好的刚度性能;结合段内混凝土局部开裂对受拉区的钢-混相对滑移影响较为显著.通过承压板、钢壁板及PBL板分别传递荷载66.3％、15.2％及18.5％,承压板为主要传力构件.参数讨论表明,原桥合理承压板、钢壁板厚度分别介于40～80、24～40 mm之间,剪力连接件刚度对结构传力影响较小.
文献关键词：
桥梁工程;传力机理;模型试验;钢-混混合桥塔;有限元分析;参数分析
中图分类号：
作者姓名：
施洲;顾家昌;余万庆;唐清华
作者机构：
西南交通大学 土木工程学院,四川 成都 610031;长江勘测规划设计研究有限责任公司,湖北 武汉 430014
文献出处：
引用格式：
[1]施洲;顾家昌;余万庆;唐清华-.大跨度斜拉桥双向曲面混合桥塔钢-混结合段受力性能研究)[J].中国公路学报,2022(06):73-85
A类：
B类：
大跨度斜拉桥,桥塔,结合段,受力性能,力学行为,传力机理,相似比,全截面,静载试验,试验模型,超载,有限元仿真分析,结构构造,最不利荷载,压应力,过渡段,主跨,受压,侧壁,拉应力,预应力,力效,边跨,受拉,钢结构应力,承压,压板,混凝土应力,剪力钉,PBL,剪力键,弯曲应力,两头,马鞍形,线性增长,受力状态,协同受力,下缘,应力差,曲面构造,受力特性,挠度,倍加,局部应力,线性变化,混凝土开裂,大水,刚度性能,混相,相对滑移,别传,传力构件,壁板厚度,别介,剪力连接件,桥梁工程,模型试验,混混,参数分析
AB值：
0.393502
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