郭 爽

(中交第二公路工程局有限公司，陕西 西安 710100)

0 引 言

中国现行钢结构桥梁设计规范JTG D64—2015《公路钢结构桥梁设计规范》[1]以及TB 10091—2017《铁路桥梁钢结构设计规范》[2]均对钢结构桥梁在竖向荷载作用下挠度给出了限值。故在进行钢桁梁的设计时应对其抗弯刚度进行验算。李静斌[3]对一种钢筋桁架混凝土叠合板的抗弯刚度进行了分析。崔子鑫[4]则提出了一种板桁结合型加劲梁竖向抗弯刚度的近似算法。既有的研究成果对结构的整体刚度分析较多而对桁架节点变形的影响的定量分析较少。故本文借助有限元模型对节点变形的影响进行量化参数分析。

1 节点变形影响机理分析

钢管结构在轴向受力时的刚度较大，在承受轴向荷载时变形较小。当在钢管表面作用一垂直钢管轴向方向的荷载时，钢管表面很容易发生变形。

钢管桁架结构在承受竖向荷载时，腹杆轴力同样也直接在节点区域作用于弦杆表面且与弦杆轴线方向存在角度差，即腹杆倾角。这使得弦杆的节点区域在腹杆作用下会发生变形。当采用理想的铰接桁架模型计算时，只能计算弦杆和腹杆的杆件变形，并不能考虑到这一部分节点变形。这部分变形可降低钢管桁架的抗弯刚度，并且与节点的尺寸参数密切相关。不同参数组合下的钢管桁架节点占比也不相同。为进一步量化分析节点变形对钢管桁架抗弯刚度的影响，依托实际工程建立了有限元模型，对其节点变形的影响进行了量化分析。……