大跨公铁同层斜拉桥超宽幅钢箱梁剪力滞效应
2022-11-16张伟勇汪蓉蓉
铁道标准设计 2022年11期
韩 冰,卫 星,张伟勇,陈 杨,汪蓉蓉
(1.川南城际铁路有限责任公司,四川自贡 643002; 2.西南交通大学土木学院桥梁工程系,成都 610031;3.中交公路规划设计院有限公司,北京 100010)
引言
扁平钢箱梁具有宽幅、扁平的外形轮廓特征,同时具有抗扭刚度大、横向抗弯刚度大、整体性强、材质均匀、强度高、自重轻、抗风性能优越、工厂化程度高、工期短等优点,已逐渐成为大跨度钢结构桥梁主梁的主要形式。随着经济发展,交通流量日益增加,为适应多线公路线路布置需要,宽度超过40 m的钢箱梁在大跨公路桥梁中已得到广泛应用。公铁两用桥梁公路和铁路桥面可采用上下双层或同层的布置形式,桥面上下双层布置时多采用钢桁梁,同层布置时多选用钢箱梁。
钢箱梁具有薄壁杆件的受力和变形特点,箱梁截面在荷载作用下会发生翘曲和横向变形,使常规基于周边刚性假设的杆件弯曲理论、扭转理论不再适用[1-2]。在偏心荷载作用下,扁平钢箱梁会产生纵向弯曲、横向弯曲、扭转及畸变4种基本变形状态。宽幅钢箱梁在荷载作用下不仅使结构发生纵向弯曲,且发生横向弯曲,使结构更加复杂。宽幅钢箱梁宽度较大,由于剪力滞效应引起弯曲应力分布不均匀现象值得关注。
从20世纪80年代初以来,国内外学者采用能量变分法和数值分析方法,系统地对箱梁、T梁等不同截面的剪力滞效应进行了研究,并取得了许多重要的研究成果。现行设计规范中大多通过引入有效宽度来考虑剪力滞效应对截面正应力的影响,然而对于复杂桥梁结构体系及复杂截面构造的剪力滞效应,规范中并无明确定义。……
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