董世承

(西南交通大学，四川成都 610031)

公轨两用斜拉桥在近年来发展迅速，逐渐成为城市跨江、跨海斜拉桥的主要桥型之一。由于公轨两用斜拉桥通常会承受较大的轨道活载，动力响应非常强烈[1]，所以主梁截面通常采用钢桁梁的型式以保证桥梁的横向和竖向刚度[2-3]。当斜拉桥的跨度较大时，采用正交异性钢桥面板可以大幅减小桥面板的重量，而且钢桥面板可以参与到上下弦杆的共同受力中，形成板-桁组合结构[4-5]。钢桥面板疲劳问题的研究是该类桥梁计算分析的一大关键问题，对此类问题进行对比分析十分有必要。

1 工程背景及有限元模型

1.1 工程概况

某公轨两用钢桁梁斜拉桥，主桥布置为(77.5+166.1+468+166.1+77.5) m，结构采用半漂浮体系，桥梁立面图见图1。钢桁梁采用带副桁的桁架结构，主桁架中心间距16 m，副桁架上弦杆顶板底面中心线间距37.2 m。全桥桁架为三角形桁架，桁高11.0 m，节间长15.1 m，全桥共63个节间。公路桥面系在中跨、次边跨采用正交异形钢桥面结构，长781.2 m，在边跨采用钢混结合板结构，长170 m。正交异形钢桥面面板厚16 mm，其下部设置间距600 mm的U型纵肋，主桁钢桥面板横断面见图2。

图1 桥型立面布置(单位：cm)

图2 主桁钢桥面板横断面(单位：cm)

1.2 有限元模型建立

节段模型取沿顺桥向30.2 m范围内12个横梁间距范围作为分析模型。对于重点关注疲劳细节的(2.509 m×5.033 m)区域建立了精细化的网格划分方式的子模型。计算模型考虑了5 cm厚的STC铺装参与共同受力，STC铺装层采用实体单元进行模拟；子模型为节段模型切割而产生，为了尽量减少边界对计算的影响，关注的子模型选在节段模型居中位置。……