独塔混合梁大跨斜拉桥钢—混结合段的受力分析

摘要

以聊城中华路大桥为例,采用midas总体计算和ANSYS细部分析的有限元联合分析方法对独塔混合梁斜拉桥的钢—UHPC结合段的受力开展了研究。首先采用midas civil分析软件建立全桥的总体杆系模型,以获得钢—混结合段控制截面在各种不利工况下的内力;然后在ANSYS中建立了结合段板壳—实体有限元精细化模型,将提取的内力施加于局部模型,计算得到钢—混结合段细部应力。通过受力分析发现,独塔斜拉桥采用钢—混结合段后,充分发挥了混凝土抗压和钢结构抗拉的材料优点,构造受力合理,实现了材料和结构刚度的平顺过渡,是一种合理的方案选择。通过细部应力分析发现,在钢格室与承压板连接处以及顶底板折角、腹板折角与填充混凝土的接触面处,易产生较大的应力集中,应对这些部位进行局部加劲或采用平滑倒角的方式加以避免。对结合段中腹板的厚度与承压板厚度的参数敏感性分析结果表明,增加中腹板厚度可适当降低中腹板的应力,但不能降低其他钢结构的高应力水平;而增加承压板的厚度可以显著降低钢结构的高应力水平。