大跨度斜拉桥钢箱梁空间应力分析

摘要

进入20世纪90年代以来，斜拉桥在我国快速发展，出现了很多世界级的大跨径斜拉桥，适合于这种体系的正交异性板钢箱梁也得到了广泛应用。但这种形式的钢箱梁仍是一种不完全成熟的结构，在设计、制造、安装等方面都存在一系列的问题需要进一步的深入研究。论文以湖北鄂东长江公路大桥(以下简称鄂东大桥)为工程背景，主要对以下三个方面的内容做了详细的研究分析：
　　 (1)对鄂东大桥斜拉索的弹性支撑进行等效处理，采用ANSYS建立5段标准钢箱梁节段精细有限元模型，并通过2种荷载工况对比计算得出了最不利的车辆荷载加载位置。这种方法可以节约大量的计算分析工作量，也能较准确地仿真钢箱梁的空间应力。
　　 (2)在已建立的有限元模型基础上，选取了包括鄂东大桥原设计在内的5种不同的顶板U肋布置进行计算。通过在控制截面上的对比分析，得出了相应U肋布置下顶板、U肋的空间应力分布规律。分析结果表明在所选5种U肋布置下，原设计中按600mm等间距布置U肋为最佳的U肋布置情况。
　　 (3)分析了横隔板间距对钢箱梁受到偏心活载作用时的弯曲正应力、翘曲正应力空间分布的影响。选取包括鄂东大桥原设计在内的6种不同横隔板间距，计算分析发现对于偏心活载带来的弯曲应力而言，仅设1道横隔板就能将满足工程要求，而设置3道横隔板时即可将扭转畸变效应控制在较小范围内。

目录

文摘

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第1章 绪论

1.1正交异性板钢箱梁概述和钢桥面板受力体系

1.1.1正交异性板钢箱梁的出现及发展

1.1.2正交异性板钢箱梁的构造特点

1.1.3正交异性板钢箱梁桥面体系

1.2钢箱梁经典计算分析方法

1.2.1解析法

1.2.2数值法

1.3研究现状及现存主要问题

1.3.1研究现状

1.3.2现存主要问题

1.4本文工程背景和主要研究内容

第2章 正交异性板钢箱梁分析理论

2.1正交异性板钢箱梁的受力特点

2.2正交异性板理论

2.3箱形梁理论分析的计算方法

第3章 U肋布置对钢箱梁空间应力影响分析

3.1有限元模型的建立

3.1.1荷载参数及控制截面

3.1.2边界条件的确定

3.1.3最不利荷位的确定

3.2 U肋布置

3.3第一组U肋应力分析

3.3.1顶板应力分析

3.3.2顶板U肋应力分析

3.4第二组U肋应力分析

3.4.1顶板应力分析

3.4.2顶板U肋应力分析

3.5两组U肋结果对比分析

3.5.1顶板应力分析

3.5.2顶板U肋应力分析

3.6本章小结

第4章 横隔板间距对钢箱梁空间应力影响分析

4.1弯曲正应力分析

4.3扭转畸变正应力分析

4.2本章小结

结论

致谢

参考文献