自锚式缆索承重桥梁钢混结合部接触面应力分析*
2012-09-25李斐然
武汉理工大学学报(交通科学与工程版) 2012年5期
关键词:混凝土
李斐然
(河南省交通规划勘察设计院有限责任公司 郑州 450052)
0 引 言
自锚式缆索承重桥梁的主梁往往需要承受较大的轴力,因而特别适合在主跨采用钢梁,边跨采用混凝土梁,钢梁属于薄壁构件,截面面积较小,允许应力值较高,混凝土梁截面面积较大,允许压应力比钢材小近10倍,钢混结合段的作用就是要将钢材的高应力通过局部构造设计过渡到混凝土的设计允许应力范围内,以保证钢梁与混凝土梁在成桥后的共同受力.混合梁的钢混结合[1-3]位置由于构造复杂,形状不规则,施工难度大,刚度显著突变等原因,被认为是薄弱的局部构件.比如日本鹤见航道桥(主跨510m全钢斜拉桥)在投入运营不久就发现桥塔钢混连接段混凝土部分出现较宽的竖向裂纹,对结构的安全性和耐久性产生了不利的影响[4].
钢梁与混凝土梁之间的接触面受力状态[5]是钢混结合部设计的关键,是分析钢混结合部传力机理和应力分布的基础,对于钢混结合段的研究目前可采用试验模型或有限元法[6-10],相比而言,试验模型所需的费用高周期长,结构构造形式不易改动;有限元法则具有易于实现速度快,可分析多种构造形式的特点.本文采用大型通用有限元软件ANSYS对钢梁与混凝土梁的接触面进行研究,通过不同构造下接触面的应力分布特点,确定合理的钢混结合部构造形式,为合理设计自锚式缆索承重桥梁的钢混结合部提供理论依据.
1 工程概述

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