大跨度三主桁高速鐵路橋梁靜力特性分析.pdf

1、內(nèi)力橫向分配問題是三主桁高速鐵路橋梁靜力特性研究的重點(diǎn)之一，優(yōu)化分析方法是提高大跨度三主桁橋梁的靜力分析效率的有效途徑。本文從以下幾個(gè)方面對(duì)此進(jìn)行了研究，并取得了一些成果： (1) 內(nèi)力橫向分配用框架分析法，推導(dǎo)了兩桁式桁架橋的豎向位移差計(jì)算公式，建議參考單箱雙室、單室箱梁橋分別計(jì)算三桁式桁架橋在偏載和滿載下的位移差。三主桁橋梁的內(nèi)力橫向分配比兩主桁橋梁要復(fù)雜得多，其橫向剛度的影響因素也多。 有限元分析結(jié)果表明，三片式桁拱

2、橋的內(nèi)力橫向分配和位移協(xié)調(diào)主要靠橫向聯(lián)接系的剛度來保證，而保證橫梁剛結(jié)對(duì)于橫向聯(lián)接系的橫向剛度至關(guān)重要。桁拱橋也可通過調(diào)節(jié)吊桿的拉力來使桁間位移進(jìn)一步協(xié)調(diào)。 索力對(duì)于保證三主桁斜拉橋的桁間位移協(xié)調(diào)起關(guān)鍵作用?？梢酝ㄟ^索力函數(shù)法和框架分析法得到橋梁的最優(yōu)索力，使得各工況作用下橋梁的最大橫向扭轉(zhuǎn)角均滿足要求。 (2) 五跨連續(xù)梁模型對(duì)于120m+5×168m+120m的七跨連續(xù)梁，雖然其跨度差超過28％，但是計(jì)算結(jié)果表明這種七

3、跨結(jié)構(gòu)可以采用五跨(120m+3×168m+120m)連續(xù)梁模型來分析，這樣可減少分析問題的規(guī)模。 (3) 橋面板分析對(duì)于帶縱梁的開口肋橋面板，利用板單元、梁單元以及粗糙梁單元三種模型計(jì)算得到的橋面主桁弦桿受力很接近，且橋面板的應(yīng)力數(shù)值和分布也幾乎相同，所以可以用子模型方法分析這種橋面板。 而對(duì)于帶大閉口肋的橋面板，按板單元以及梁單元兩種模型分析的結(jié)果相差較大，故不宜用子模型分析這種橋面板，需用板單元忠實(shí)建模，對(duì)于重復(fù)部分

4、，可以用子結(jié)構(gòu)有限元法分析。 (4)空間分析模型從能量角度出發(fā)，研究了三主桁橋的彎矩功和軸力功的比率關(guān)系，計(jì)算結(jié)果表明大多數(shù)桿件的彎矩功可以忽略，即大多數(shù)桿件可以用桿單元而不用梁單元來分析，這樣可以大量減少模型的總自由度數(shù)，縮短計(jì)算時(shí)間。 (5) 計(jì)算結(jié)果的整理研究了鐵路橋梁影響線的計(jì)算結(jié)果快速整理方法，給出了自動(dòng)生成結(jié)果報(bào)表的方法，減少了人工勞動(dòng)，提高了工作效率。 (6)基礎(chǔ)分析用軸對(duì)稱有限元法求解地基基本解，然后用