梁拱組合剛構橋是近年來一種新型構造,通過建立結構力學理論模型和精細化有限元模型,對矢跨比、剛構段長度、邊中跨比和上下弦剛度比等因素對結構響應的影響進行了研究。結果顯示:合理考慮軸向剛度和不考慮下弦桿曲率的理論模型能夠較好地模擬結構響應,與考慮變截面及扭轉和剪切變形的精細化有限元模型誤差較小,可用于宏觀把握結構受力分析。梁拱組合剛構橋近中支點處腹板挖空后,能夠明顯降低結構中支點負彎矩,主梁負彎矩最大處位于中跨空腹與實腹相交區(qū)域處附近,為此類結構的關鍵受力區(qū)。矢跨比和剛構區(qū)段長度是影響結構響應的關鍵因素。隨矢跨比增大,剛構段長度增加,跨中彎矩及位移逐漸減小,下弦桿軸力逐漸增大,但矢跨比大小不宜超過0.15,剛構段長度不宜小于0.15倍中跨跨徑。邊中跨比和上下弦桿剛度比對結構的影響較小。其中,上下弦桿的剛度主要影響下弦桿所分擔的軸力和彎矩。當邊中跨比大于0.6后,中支點的負彎矩明顯增大,邊中跨比的合理范圍為0.4～0.6。 

【文章來源】：公路. 2020,65(11)北大核心

【文章頁數】：6 頁

【部分圖文】：

重慶禮嘉嘉陵江大橋縱斷面布置

采用Mathematica開展結構力學理論分析。建立梁拱組合剛構半橋梁單元結構模型，見圖2。圖中L為中跨跨徑；H為墩高，假定等于0.5L；γ1為邊中跨比；γ2為主梁內剛構段比例；γ3為矢跨比；γ4為上下弦桿抗彎剛度比。模型主要考慮均布荷載q引起的結構響應，并考慮了主跨內各梁截面性質的不同。結構由8個梁單元組成，主跨跨中為0號桿，下弦桿為7、8號桿。假定結構受力處于彈性狀態(tài)，采用位移法分析結構的受力，建立如下方程：

圖4為理論模型的計算結果。圖4中為關鍵桿件的彎矩圖，其中M1、M2、M5分別為跨中正彎矩、空腹區(qū)與實腹區(qū)相交點負彎矩、墩頂負彎矩，F、M4分別為空腹區(qū)與實腹區(qū)相交點處下弦桿的軸力、彎矩，M3=M2-M4。u1、u2分別為空腹區(qū)與實腹區(qū)相交點處的豎向位移。圖4 均布荷載下結構響應

【參考文獻】：
期刊論文
[1]北盤江新型空腹式連續(xù)剛構橋角隅節(jié)點模型試驗研究[J]. 彭元誠,董旭,梁娜,鄧振全.  山東大學學報(工學版). 2016(06)
[2]結構參數對高墩大跨空腹式連續(xù)剛構橋穩(wěn)定性的影響[J]. 寧建根,喬明,袁敏,陳超然.  公路. 2015(10)
[3]290m空腹式連續(xù)剛構橋梁合龍技術[J]. 陶路.  交通科技. 2015(02)
[4]設計參數對空腹式連續(xù)剛構橋關鍵截面內力的影響[J]. 盧斌,王凱華,李高超,賀拴海.  公路交通科技. 2014(12)
[5]空腹式連續(xù)剛構橋抗震性能評價[J]. 房慧明,龍曉鴻,樊劍,朱宏平.  武漢理工大學學報. 2013(07)
[6]倫洲大橋主橋結構設計[J]. 丁少凌,陳宏卓,南軍強.  橋梁建設. 2012(02)
[7]空腹式連續(xù)剛構橋施工過程受力特性分析[J]. 黃坤全,彭旭民.  橋梁建設. 2011(03)



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