【摘 要】
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在城市高架桥和高速公路跨线桥的选型中,能有效降低梁高的连续曲线钢-混凝土组合桥梁往往成为优选方案。然而与直线梁相比,曲线梁存在曲率,这就使其应力情况更加复杂。且国外组合梁桥横向联系多为桁架式,而国内多为横隔板,故国外研究成果并不完全适用。在施工工程中,混凝土湿重荷载完全由钢梁承担,若箱体之间位移变化不一则存在扭转可能,从而发生施工事故。本文依托浙江省交通运输厅科技计划项目基金《连续曲线钢-混凝土叠
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在城市高架桥和高速公路跨线桥的选型中,能有效降低梁高的连续曲线钢-混凝土组合桥梁往往成为优选方案。然而与直线梁相比,曲线梁存在曲率,这就使其应力情况更加复杂。且国外组合梁桥横向联系多为桁架式,而国内多为横隔板,故国外研究成果并不完全适用。在施工工程中,混凝土湿重荷载完全由钢梁承担,若箱体之间位移变化不一则存在扭转可能,从而发生施工事故。本文依托浙江省交通运输厅科技计划项目基金《连续曲线钢-混凝土叠合梁施工关键技术研究》(2018042),对连续曲线双箱钢-混凝土组合梁进行了试验研究并就有关参数做了有限元分析,主要完成工作及结论如下:(1)以杭州绕城的两跨连续曲线组合桥梁为工程背景,以曲率半径及横向连接系形式为参数设计了3片相较于依托工程缩尺比例为1:10的组合梁试件,混凝土板浇筑方式为正负弯矩间隔浇筑。研究表明:a)曲线半径越大的组合梁,箱梁切向及径向应变越小,竖向位移越小,变化梯度也越小。b)采用螺栓连接板作为横向连接系的组合梁,其跨中截面扭转角较采用普通横隔板的曲线梁更大。c)采用螺栓连接板作为横向连接系的组合梁,腹板上切向应变较采用普通横隔板的曲线梁更大,且底板上的切向及径向应变、竖向位移也更大。(2)采用有限元软件ABAQUS建立有限元模型,以横隔板数目为参数做拓展计算,结果表明:组合梁设置的横隔板数目越多,其产生的切向应变越小,钢梁底板中部产生的竖向位移越小,径向位移越小,钢梁跨中截面产生的扭转角越小。横隔板数目对腹板中部切向应变变化梯度影响不大。(3)采用有限元软件ABAQUS建立有限元模型,以截面横向坡度为参数做拓展计算,结果表明:组合梁箱梁的坡度越大,其产生的切向应变越小;组合梁箱梁的坡度越大,其钢梁底板中部产生的竖向及径向位移越大,钢梁跨中截面产生的扭转角越小。(4)采用有限元软件ABAQUS建立有限元模型,以横隔板厚度为参数做拓展计算,结果表明:组合梁的横隔板厚度越大,腹板上产生的切向应变越小;箱梁底板上产生的竖向位移越小,钢梁跨中截面产生的扭转角越小。(5)采用有限元软件ABAQUS建立有限元模型,以浇注顺序为参数做拓展计算,结果表明:组合梁做分段浇筑时产生的切向应变较整体浇筑时更大;外侧箱梁产生的应变较内侧箱梁更大;内侧箱梁产生的竖向位移较外侧箱梁更大;顺序浇筑时产生的扭转角最大。(6)采用Midas/civil建立全桥模型对施工全过程进行验算,结果表明,各阶段产生的应力值均小于的最大容许应力值,满足规范要求。
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