新型空心管状翼缘钢板组合梁设计理念与力学性能

摘要

工字钢组合梁桥正朝着少主梁、精简横向联系的方向发展。与传统多主梁复杂横向联系组合梁桥相比，双主梁桥由于采用了开口截面的结构形式，极大地削弱了其抗扭能力，在偏载作用下会产生较大的变形及翘曲应力，使钢主梁处于弯扭耦合的受力状态。空心管状翼缘钢板组合梁采用空心钢管取代传统的平板上翼缘，提升了稳定性，改善了结构性能。本文通过理论分析和实体有限元法的计算，研究了单梁在自重与横向风荷载作用下的稳定性；对非组合截面的组合体系下的稳定性能进行了分析与比较，并分离出扭转翘曲应力和纵向正应力，研究了不同跨径下扭转效应的影响。最后，对横向联系、加劲肋的影响进行了分析。研究结果表明，空心管状翼缘钢板组合梁桥扭转刚度大于传统工字形截面组合梁扭转刚度，自身横向稳定性好，并且需要较少的横向联系与加劲肋，可实现单梁吊装，避免采用过多临时加固及支撑措施，提高施工效率。

关键词

钢板组合梁 / 矩形管翼缘 / 扭转刚度 / 稳定 / 有限元分析

基金资助

国家重点研发计划（2017YFC1500603）