宽幅双索面双箱组合梁斜拉桥剪力滞效应研究

摘要

为了探究典型荷载工况下宽幅双索面双箱组合梁斜拉桥的剪力滞效应引起的纵桥向正应力非均匀分布特征，采用有限元方法分析了主梁的纵向正应力分布状态。首先，借助Midas Civil搭建全桥梁单元模型，以此为基础，利用Abaqus构建主梁跨中段与桥塔段的局部板壳有限元模型；其次，对上述模型施加恒载、车辆荷载和梁端力，设置5种典型荷载工况展开计算，得到主梁截面上的剪力滞系数分布图；最后，深入探讨横梁间距、斜拉索索距以及钢主梁顶板厚度，对剪力滞系数产生的影响。结果表明：桥塔处主梁截面的剪力滞系数通常高于跨中处；在桥面板上布置的均布载荷作用下，主梁截面在箱梁和小纵梁位置呈负剪力滞效应，而在主梁端部受到轴向压力或正弯矩作用下，箱梁和小纵梁位置处呈正剪力滞效应；当横梁间距从3 m增加到6 m时，主梁的剪力滞效应增强，最大剪力滞系数增大了11.72%;而斜拉索索距从8 m变化到12 m时，对剪力滞效应的影响有限；钢主梁顶板厚度从10 mm增加到34 mm时，最大剪力滞系数仅增大1.77%。研究探明了典型荷载工况下宽幅双箱组合梁剪力滞系数分布情况及其变化规律，可为此类梁截面的安全设计提供参考。

关键词

桥涵工程 / 剪力滞效应 / 双箱组合梁 / 双索面斜拉桥 / 有限元模型 / 参数分析