工字梁组合刚构桥墩梁节点传力机理与设计方法

摘要

工字梁组合刚构桥墩梁节点受力复杂，墩梁节点传力机理与荷载分配规律尚不明确，且缺乏相应的墩梁节点计算方法 .通过对比工字梁组合刚构桥墩梁节点试验结果，采用验证后的实体有限元计算模型，根据墩梁节点各部件在桥墩轴力、弯矩、剪力单独作用下的受力状态，分析墩梁节点的传力机理和荷载承担占比，建立各部件的设计计算方法，并开展工字梁组合刚构桥试设计.结果表明：墩梁节点的轴力和弯矩传递机理和路径接近，剪力传递机理有所区别；纵梁与横梁各承担45%～55%荷载传递，轴压力和轴拉力作用下纵梁传力路径及荷载承担占比有所变化，直接由纵梁传递的荷载主要通过纵梁下翼缘传递，传递至横梁的荷载主要由横梁腹板栓钉承担.纵梁设计应考虑桥墩截面附加应力，横梁按照简支梁均布荷载受力模式计算，横梁腹板连接件设计按承担所有传递至横梁的荷载计算，纵梁腹板栓钉及下翼缘栓钉按照构造要求配置.试设计桥梁墩梁节点验算满足要求，有限元分析与理论计算结果相符，建立的墩梁节点设计方法可适用于工字梁组合刚构桥设计.

关键词

组合桥梁 / 节点 / 有限元分析 / 传力机理 / 计算方法