斜拉桥主梁钢-混凝土结合段受力分析和传力机理研究

资料大小：300KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-10-24

资料介绍

结合南昌英雄大桥主梁钢一混凝土结合段模
型试验，根据钢板与混凝土之间 2种不同结合方式的假设，
建立 2个相应的有限元计算模型，研究斜拉桥主梁钢一混凝
土结合段的应力分布和传力机理。通过模型实测值、2种有
限元模型计算值三者的对比分析得出：2个模型的计算值可
作为模型实测值的上限和下限；模型顶板钢格室钢板与混凝
土协同工作性能较差，主要靠剪力钉传力；模型底板和腹板
钢格室钢板与混凝土协同工作性能较好，钢格室混凝土密实
性较好；钢一混凝土结合段混凝土密实性越好，传递到混凝
土上的力的比例越大，钢一混凝土结合段安全性能越高。
关键词：斜拉桥；主梁；钢一混凝土结合段；应力；传力
机理
为验证其钢一混凝土结合段构造的合理性和承
载能力，设计并制作了几何缩尺比为 1：2的钢一混
凝土结合段试验模型，模型横向截取 7个箱室中的
1个箱室，纵向取 6．6 II1，其中钢一混凝土结合段
1．5 m，两端混凝土和钢箱梁过渡段分别为 1．6 ITI
和 3．5 m。按照缩尺比 1：2换算得到的钢一混凝
土结合段长 0．75 II1，混凝土实体段长 0．8 ITI，钢箱
梁过渡段长 1．75 m。另外在模型的两端分别取标
准钢箱梁段 0．795 m，标准}昆凝土箱梁段 3．03 m，
模型纵向长度为 7．12,5 m。图 1为南昌英雄大桥钢
～混凝土结合段设计示意，图 2为试验模型。
1 前言 3 传力机理研究与有限元建模
斜拉桥主梁钢一混凝土结合段由钢箱梁和混凝
土箱梁通过剪力钉、预应力束、承压板、钢格室等多
种构造连接组成，其几何构造复杂、传力路径不明
确，应力场复杂。目前国内外研究资料_Ij]和相关的
桥梁设计规范[2]缺乏对关于钢～混凝土结合段受力
和传力机理的阐述和相应条文规定，因此，本文结合
南昌英雄大桥，通过钢箱梁和混凝土箱梁结合段的
模型试验和有限元计算分析，了解钢箱梁和混凝土
箱梁结合段力的传递和应力分布，研究其传力机理。
2 工程与模型试验概况
南昌英雄大桥为倾斜独塔空间扭曲背索斜拉
桥，跨径组成为(109+188+88)m。其中 109 m边
跨主梁为预应力混凝土箱梁，塔、梁、墩固结。预应
力混凝土箱梁伸过桥塔 10．5 m，通过 1．5 m钢～混
凝土结合段与钢箱梁连接。钢一混凝土结合段横向
共 7个箱室，在顶板、底板、腹板均设置构造小钢格
室，内焊剪力钉，钢格室内部灌注混凝土，混凝土箱
梁内贯穿预应力钢束与承压板连接。
南昌英雄大桥组合荷载均由钢箱梁传递到钢一
混凝土结合段，再由钢一混凝土结合段传递到混凝