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《曲线梁-斜跨拱组合钢桥结构分析与试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、201脾第期西南公路习曲线梁一斜跨拱组合钢桥结构分析与试验研究施洲蒲黔辉勾红叶西南交通大学土木工程学院成都摘要】针对某跨曲线钢箱梁与跨料跨钢箱拱组合桥进行空间受力分析,并作了成桥的静载与动载试验。采用程序建立全桥的空间有限元模式,分析组合结构在设计荷载下的受力特征及拱、梁承载状况。时钢箱梁和钢箱拱的最不利弯矩截面进行静载试验,测试梁与拱的应力及位移,进行拉索力测试。同时采用脉动法进行自振特性测试,并进行行车、跳车激振实验,试验及验算结果表明结构安全,动力特性良好。【关键词】拱桥组合桥结构分析荷载试验【中图分类号】`【文献标识码】跨度钢箱拱斜跨其上,两者通过空间分布的吊杆前言连接
2、的组合桥。钢主梁位于半径为的平曲线现代的桥梁已不纯粹以满足功能为目的,桥梁内,为带挑臂钢箱梁,梁高,箱梁全宽,其巨大的跨度、强烈的形体表现力、超凡的尺度均对中封闭箱梁宽。箱梁两侧挑臂各宽,为人行城市或大地景观产生影响,,'。在公园、景区,桥梁不道。挑臂上设置钢化玻璃人行道板。主拱跨径为仅仅是跨越障碍的建筑物,更是“景观桥”,其美,矢高,矢跨比。主拱沿拱轴线采用钢箱学要求已提升至新的层次。当然,桥梁美学与桥梁等截面,拱脚至拱顶采用边长矩形截面。吊杆采技术不可分割,它谋求工程方面和精神方面的统用一平行钢丝柔性吊杆,吊杆在拱上间距为,在梁上间距为,全桥共对根吊索。桥一,其基本观点是充
3、分满足工程规范,而外观形貌尽量完美并与环境协调。正如德国铁道工程师鲁克面为行车道人行道拉索锚维德所说“要设计美的桥梁,就必须使科学与艺固区人行道。桥梁荷载等级为人群荷载,城一荷载见图。术密切结合。”桥梁美学中的所谓桥梁美,应当理解为技术美,是技术与美的统一,它产生于桥梁设计过程之中。桥梁的技术美包括“形式美”、“功能美”以及“与环境因素协调美”三个要素,。拱桥以其彩虹般的优美线形历来得到人们的喜爱,因此拱桥也是最为常见的景观桥型之一。为美观且配合当地的环境,并避免千篇一律,景观拱桥通常采用不同的结构布置形式,甚至拱、梁组合桥并以特定布置的吊索来连接。不同于常规的相对复杂的桥梁结
4、构、甚至空间结构布置形式,增大了结构受力、传力的复杂性,即增强了桥梁的工程技术难度。因此,为保证桥梁的安全使用,加强桥梁结构分析计梁拱组合桥的空间有限元模型与算,并进行实桥的现场试验验证非常必要。分析工程简介该景观桥为复杂的空间曲线梁、斜交拱组合结某景观桥主桥为跨度曲线钢箱梁简支梁、构,其中吊杆为复杂的空间斜拉体系。为真实合理施洲蒲,黔辉,勾红叶曲线梁一斜跨拱组合钢桥结构分析与试验研究模拟该桥的受力特性,遂采用有限元程序建立空间有限元模型进行计算分析。桥梁的计算模型只一瓦藏然澳厩,一见图。计算分析中先以分析梁跨中,左拱寨诵尹澎剔',闷瓤、饭脚,拱,拱,拱叭,右拱脚等控制截面的轴
5、了,,气力弯矩影响线如图一图。从计算所得影响线可见,梁的受力基本同于普通简支梁,而特殊的吊桥轴向距离,一一十`一。卜一左拱脚一一弋卜一一杆布置使得拱结构的影响线类似抛物线状,在梁的一代卜一】一一理丫一右拱脚跨中加载时拱各截面受力均为最不利工况。在活载图主拱各截面轴力影响线作用下,拱脚与跨中截面为正弯矩,哄、处为根据桥梁结构的计算分析结果,选取梁跨中截负弯矩。根据所计算影响线,再采用自编程序计算面、拱包括拱脚截面的四分跨截面作为荷载试验截相应截面在设计荷载等级下受力状况,根据分析结面。为加载方便,采用单车重的载重车辆来加果可知,曲线主梁在斜跨拱组合受力下,梁、拱受载,根据城一等级
6、荷载及人群荷载计算各试验截面扭并不明显。的设计弯矩效应,并进行试验荷载设计。根据计算分析结果可知,由于该桥结构布置的特殊性,在主梁跨中截面布置一个试验工况即可使得所有试验截面达到荷载试验效率系物、。二箭、的要求,各试验截面下的试验效率系数见表。表荷载试验加载效率系数表试验截面设计弯矩试验弯矩效率系数梁跨中一图空间有限元模型的立面图左拱脚一刀习拱一一一`月八拱比一月韧裂︵之召︶日拱以伍一一一右拱脚一习一〕《种静载试验的挠度测点布置中,分别在主梁的二,阅刊又、、截面各个测点,主拱、、一十处各布置个测点。应力测点主梁一截面应桥轴向距离力测点布置如图中三角形所示。拱脚截面应力测点图主梁
7、跨中截面影响线布置于拱箱外部见图,拱其他断面测点布置于,仪〕十抖拱箱的内部,测点位置尺寸同拱脚截面。图中,实心三角表示动应力测点。动应办测点布置于主梁跨十枷裂︵︶日瘫缪袋撬、中试验截面一、主拱左拱脚截面一及主以`沪尸二`,、气气拱跨中截面一。静载工况下测试四分跨附加的峨《又趣巍之二加戏共对根吊杆的索力增量。应力测试采用在钢箱梁一,划鞋邀撇拼脚尹上粘贴箔式应变片进行测试,温度补偿采用单一桥轴向距离独的钢块上粘贴应变片实现,每一测试截面设置个一心卜一成叫。左拱脚一以一公一弓以—右拱脚图主拱各截面
