自锚式悬索桥扁平钢箱梁局部应力分析

４２ 啼荭 敬求一 盯
２ １Ｎ ． Ｎ ｖ ｏ２ ０ １ ｏ （ｏ． １９ ６ ）Ｖ ．
器 桥 梁 工 程
Ｂｒｄｇ ｇｉｅｅｒｎ ｉ ｅ Ｅｎ ｎ ｉｇ
自锚式悬索桥 扁平钢箱梁局部应 力分析
刘 少华 ． 世 华 李
（ 京 国道 通 公 路 设计 研 究 院 ， 京 １ ０ ５ ） 北 北 ０ ０ ３
摘 要 ： 通过 对 白锚 式 悬 索 桥 扁 平 钢 箱 梁 局 部 模 型 的计 算 ， 分析 了钢 箱 梁 顶 板 、 板 及 相 关 部 件 在 车辆 荷 载 作 用 下 的 受 底 力 行 为 和 力 学 响应 ， 到 了钢 箱 梁 各 构 件应 力 的分 布 规 律 ， 在 设 计 、 Ｔ 构 造 和健 康 监 测 方 面 提 ｆ 了措 施 和 建 议 。 得 并 施 ｆ Ｊ 关键词 ： 索桥 ； 平钢箱梁 ； 悬 扁 Ｕ型 加 劲 肋 ； 力 应 中 图分 类 号 ： ４ ． ｕ４ １ ５ 文 献标 志码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ９ ７ ６ （０ ）６ ０ ４ — ５ １０ — ７ ７ ２ １ ０— ０ ２ ０ １
ｌ ｉ 行 精细 的模拟 分 析 ， 而得 到钢 箱梁 各 个部 件 的应 力 底板 Ｕ形肋 ６ｆｍ 从
分 布情况 。因而 ， 建立 扁平 钢箱 梁局 部模 型 ， 对其 进 行 ２ 有 限元计算 空 间应 力 分 析 ， 是 了解 钢 箱 梁 在 车辆 荷 载 作 用 下 ２ １ 计 算方 法 既 ． 各 个部 件 的丁作 行 为和 受力 性 能 的方 法 ， 是扁 平 钢 又 鉴 于悬 索桥 加 劲 梁受 力特 点 ， 用 于 桥 面 的竖 向 作 箱 梁 结 构优 化设 计 、 构健 康 监测 与状 态 评估 的重 要 活载 首先 借 其带 总肋 的桥 面板 抗 弯 ， 竖 向 力传递 给 结 将 理论 依 据 。笔 者 以京 承 联 络 线潮 白河 自锚 式 悬 索 桥 横 隔 板 ， 通过 两侧 有 吊索 的主横 隔 板将 竖 向力传 递 再 扁平 钢 箱加 劲 梁 为分 析对 象 ． 析研 究 钢箱 梁 的优 化 给 主缆 。 因此 ． 分 钢箱 梁 的局部 计算 主要 是分 析 顶 底板 设 计 及 钢 箱 梁 在 车 辆 荷 载 作 用 下 的 Ｔ作 行 为 和受 力 及纵 向加劲 肋 和横 隔板 的受力 情况＿ ３ ｒ ｓ ａ ｙ ｉ ｆＦ ａ ｔｅ ｘ Ｇｉ ｄ ｒｏ ｅｆ ｎ ｈ ｒ ｄ Ｓ Ａｎ ｌ ｓｓｏ ｌ ｔ ｅ ｌ Ｓ Ｂｏ ｒ ｅ ｆ ｌ Ｓ －ａ ｃ ｏ ｅ Ｓ ｓ ｅ ｓｏ ｉ ｇ ｕ ｐ ｎ ｉ ｎ Ｂｒｄ ｅ
ＬｕＳ ａ ｈ ａ Ｌ ｈｈ ａ ｉ ｈ ｏ ｕ ， ｉ ｉｕ Ｓ
１ 工 程 概 况
为 了能 全面 、 细致 地模 拟 扁平 钢 箱 梁在 车辆 荷 载
作用 下 的Ｔ 作 行 为和 受力 性 能 ， 目前 通 常 的计 算 分 析
京 承联 络线 潮 自河 大桥 为 独塔 自锚 式悬 索 桥 ， 跨 方 法是 将 钢 箱 梁 的一 段 取 建 立 局 部 精 细 模 型进 行 径组 合 为 ３ １ ５ １５ｍ＋ ５Ｉ， 长 ３ ０ｍ， 中 ， 分 析 。根据 圣维 南原 理 ． ５ｍ＋ ３ ６ ３ 全 ｍ＋ ｎ ７ 其 只要分 析 的钢 箱 梁 区域 适 当
扁 平 钢 箱 梁 具 有 整体 性 好 、 自身 质量 轻 、 件 Ｔ 轮廓尺寸为 ： 板 有效全宽为 ３ ．ｍ， 风嘴全宽为 ３ ． ６ 含 ６ ７６ ２ ｍ，
顶 ７２ ｍ， ６ 底 厂 标 准化 生产 速 度 快 、 质量 高 以及 防腐 涂 装 与养 护 维 其 中 ， 板 宽度 为 ３ ． 设 置 ２％的双 向横 坡 ， 部 ２０ 两 ． ｍ， 修 简 单 等 优 点 ， 别 是 其 流 线 型 外形 设 计 ， 其 抗 风 平 底板 宽 度 为 ２ ． ｍ， 侧斜 底 板 各 宽 ７３ 桥 梁 中 特 使
． Ｔ ｌ 性 能 优 越 且抗 扭 刚 度大 因 此 ， 平 钢 箱 梁 作 为 一 种 线处 梁 高 ３０１。 扁
新型 的结 构形 式 ， 现代 桥梁 中得 到了广 泛应用Ｉ２ 在 １ Ｊ。 －
钢 箱 梁顶 板 采用 正 交异 性 桥 面板设 计 ， 顶板 底 板
在 构造 上 ， 平 钢 箱 梁 是 南钢桥 面板 、 向加 劲 顺 桥 向均 设 有 Ｕ形 加 劲纵 肋 ， 越 ３０ｍ 问距 的横 隔 扁 纵 穿 ． 肋 、 隔 板 及 纵 向腹 板 等 部 件 ， 过 全 焊接 方 式 连 接 板 ， 横 通 组成 正交异 性结构 的钢 桥面板 。 钢箱梁标 准节段 为 形成 的一个 复杂 的复合 结 构Ｉ。结 构 中 的各部 件 相互 ４５ｎ ， Ｉ ． ｑ 吊索顺 桥 向间距 ９０ｍ， 桥 向 ２ ． １。钢 板厚 ． 横 ９５ Ｔ ｌ 作用 、 相互 影 响 ， 受力 行 为相 当复杂 。 目前 ， 难 将整 度 为 ： 板 １ ｍ。 板 １ ｍ， 板 １ ｍ， 很 顶 ６ｍ 底 ２ｍ 腹 ６ｍ 吊索 区横 个 钢 箱 梁 及 其 复杂 的加 劲 肋 构 造 全 部 采 用壳 单 元进 隔板 １ ｍ， 吊索 区横 隔板 １ ｌ ， 板 Ｕ肋 ８ ｉ ６ｍ 非 ２ｍ／ 顶 ｌ ｌ Ｆｍ，
两侧 各 ３ １ 预应力 现浇 箱梁 配跨 。 ５１ 为 １ 加劲 梁采 用流 线 远 离所 选 取钢 箱 梁 的节 段边 界 ， 部模 型 分 析得 到 的 局 型正交 异性 桥面板 扁平 钢箱 梁 ， 单箱 四室 断面 ， 要 应力 计算 结果 就是 较精 确 的。但 由于 自锚 式悬 索桥 的 为 主