高速铁路跨度40 m双线混凝土简支箱梁的约束扭转效应分析

摘要

为分析高速铁路跨度40 m双线混凝土简支箱梁桥约束扭转效应,采用薄壁箱梁约束扭转的理论解析法,建立列车活载作用下的约束扭转微分方程,结合ANSYS软件的精细数值模拟结果,对比研究了箱梁在约束扭转下的扭转角、翘曲双力矩、约束扭矩等力学参数的变化规律,研究了腹板倾角、高宽比和悬臂板宽度等计算参数对约束扭转应力的影响规律.结果表明:扭转角在跨中处达到最大,翘曲双力矩在1/4跨、1/2跨处峰值基本一致,约束扭矩在跨中处达到最大值.板壳有限元解与解析解的计算结果存在一定差异,且翘曲正应力在腹板和底板相交处最大相差为66.6％,有限元解更为精确.简支梁跨中截面悬臂端的翘曲效应最明显,翘曲比例系数可达9.16％.翘曲应力总体随高宽比、腹板倾角的增大而减小.