鋼-混結(jié)合梁斜拉橋結(jié)合段有限元計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、鋼-混結(jié)合梁作為大跨徑斜拉橋主梁常用的結(jié)構(gòu)型式，是一種在混凝土邊跨和鋼箱梁主跨設(shè)置連接接頭構(gòu)造的主梁結(jié)構(gòu)體系。該類型梁體的材料與單一采用混凝土梁或鋼箱梁的梁體相比，具有較高的強(qiáng)度、剛度以及較低的建設(shè)成本，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益較為顯著。因主梁鋼混結(jié)合段結(jié)構(gòu)構(gòu)造繁瑣，混凝土和鋼兩種材料相互作用機(jī)理復(fù)雜，在主梁有限元建模計(jì)算時，結(jié)合部位的構(gòu)造簡化程度與有限元單元的選取都會導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性偏差和計(jì)算量、工作量過大。本文以高家花園軌道橋?yàn)橐劳?，運(yùn)用M

2、IDAS系列軟件進(jìn)行了以下研究:
　　(1)建立全橋桿系有限元模型，分析全長主梁在成橋恒載組合工況下的內(nèi)力、應(yīng)力和位移情況，根據(jù)該應(yīng)力、位移在主梁的分布情況和圣維南原理劃定主梁截取范圍，以及該局部模型的簡化邊界條件。
　　(2)基于鋼-混結(jié)合段傳力方式，研究有剪力釘群的精細(xì)化構(gòu)造模型和無剪力釘群的共節(jié)點(diǎn)兩種鋼-混結(jié)合段箱室局部模型，將相同荷載工況下的計(jì)算結(jié)果對比分析表明:在同樣考慮混凝土與承壓板和PBL鍵完全粘結(jié)的情況下，將

3、兩種材料的接觸關(guān)系作共節(jié)點(diǎn)處理，得到的簡化模型結(jié)果與精細(xì)化模型計(jì)算結(jié)果誤差在工程允許的范圍內(nèi)，并且結(jié)合面附近應(yīng)力和位移過度平穩(wěn)，故簡化后不會影響主梁整體結(jié)構(gòu)的分析準(zhǔn)確性。
　　(3)分別建立實(shí)體單元、實(shí)體和板單元以及梁單元三種主梁局部有限元模型，并分別考察無鋼筋、僅配預(yù)應(yīng)力鋼筋和全配筋三種配筋模式在成橋恒載荷載組合作用下結(jié)合段的受力特征，得出計(jì)預(yù)應(yīng)力筋和全配筋兩種配筋模式計(jì)算結(jié)果非常接近，無配筋模型相差較大。而與劃分精細(xì)的實(shí)體單元