基于有限元的等截面连续钢梁桥稳定性分析研究

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伴随着城镇化进程的加速,为缓解拥堵城市高架桥的大量修建成为一种必然选择。钢结构因其自重轻、延性好、强度高等工程特点在城市桥梁建设中得到广泛应用,但钢桥上部结构所用钢板薄、整体重量较轻,在车辆偏载作用下存在上部结构整体倾覆的隐患,同时在轴向压力较大时,钢箱梁顶板因其薄的特点容易屈服而导致桥梁垮塌。  本文运用有限元方法对三跨等截面连续钢箱梁桥抗倾覆稳定问题和局部稳定问题进行了分析研究,内容主要如下:  1、定量分析研究了边跨跨径与中跨跨径的比值对三跨连续钢箱梁桥抗倾覆稳定的影响。研究了边跨跨径与中跨跨径的比值对最小支座反力及横向抗倾覆稳定系数的影响,并提出避免桥梁在运营期间发生横向侧翻的常用措施。  2、定量分析研究了桥面宽度与支座布置对三跨连续钢箱梁桥抗倾覆稳定的影响。通过研究不同车道数情况下需对应的最小支座间距,分析最小支座间距与桥面宽度的比值关系,找到支座布置最优方案。  3、分析研究了影响三跨连续钢箱梁桥被加劲板件局部稳定的两个重要因素。在计算分析加劲肋局部稳定时,优化有效宽度内母板参与纵向加劲肋共同工作的计算模型,并同时考虑剪力滞效应的影响。通过单因素分析法研究加劲肋布置形式、间距及刚度对被加劲板局部稳定的影响:对采用U肋、板肋、倒T肋三种不同形式纵向加劲肋的连续钢箱梁截面进行比较分析,对不同纵、横向加劲肋间距及刚度下的顶、底板最大计算应力、控制应力及剪应力进行分析研究。  4、以宝丰路-硚口路快速化改造工程为例,分析验证了研究结果。
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