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桥梁建设年第卷第期总第期
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文章编号:—~~
槽形梁斜拉桥塔梁固结区受力分析及构造细节
戴公连,粟淼,闫斌,刘文硕
中南大学土木工程学院,湖南长沙
摘要:某槽形梁斜拉桥塔梁固结区采用预应力混凝土结构,槽形主梁在两侧与塔柱固结、主
梁下设横梁与桥塔形成横向框架体系。为研究该槽形梁斜拉桥塔梁固结区的受力特性并验证结构
安全性,采用有限元软件建立塔梁固结区空间模型,验证模型正确性后分析固结区结构的
应力分布情况,并探讨了槽形梁底板上缘与塔柱交接角、槽形梁过人洞与塔柱人洞交接角以及塔柱
过人洞折角等构造细节对固结区应力的影响。结果表明:塔梁固结区整体应力满足使用要求,但存
在局部应力集中现象。最大主压应力、最大主拉应力分别出现在槽形梁底板上缘与塔柱交接角处
及槽形梁过人洞与下塔柱人洞交接角处。构造细节改进后,塔梁固结区应力集中程度明显降低。
关键词:斜拉桥;塔梁周结;受力分析;应力;槽形梁;有限元法
中图分类号:. 文献标志码:

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作者简介:戴公连,教授,—:..。研究方向:大跨度桥梁极限承载力及大跨度桥梁梁轨相互作用。
桥梁建设
概述细化有限元模型,对塔梁固结区进行受力分析。
沪昆客运专线某独塔斜拉桥位于长沙地区,跨
越武广高铁线路,为减少施工对既有高速铁路线路局部计算模型
的影响,该桥采用了转体施工的斜拉桥设计方案。根据圣维南原理,荷载的具体分布形式只影响
为防止运营期间桥上道碴掉落至桥下高铁线引发事荷载作用区附近的应力分布,等效集中力作用
故,主梁采用槽形截面。该桥跨径布置为在矩形梁上的情况,一般认为影响范围为梁高范
,采用塔梁固结体系,桥塔高., 围。采用有限元通用软件建立塔梁固结
跨侧梁高., 跨侧梁高.。斜拉桥结区局部模型图,横桥向取桥梁全宽,顺桥向合计
构布置及细节构造见图。长. 跨侧主梁长., 跨侧主
该桥塔梁固结区在构造上不同于一般的斜拉桥梁长.,,竖桥向合计长
将主梁夹在桥塔内侧,并留出一定间隙叫,.,下塔柱长.,上、下
将槽形梁的两侧主梁插入到塔柱中形成固结,并在塔柱单肢宽均为,局部模型上、下塔柱长度大于
塔宽范围的梁下设道横梁,形成桥塔横向框架体倍塔宽。混凝土结构采用个节点的六面体等
系,使该斜拉桥在满足槽形梁内铁路限界的前提下参单元模拟。
尽量内收塔柱张开度。主梁与塔柱在塔梁固结区. 边界条件
槽形梁两侧融为一体,主梁人洞与上、下塔柱的人洞采用整体模型计算结果中相应切割面处该模
相互贯通。型有个切割面的内力和位移作为局部模型的边
该类型塔梁固结区构造复杂,容易出现较大的界条件。经过试算,单纯施加位移边界条件或力的
局部应力。一般的梁单元整体分析模型不能完全反边界条件都不能得到较好的计算结果,因此本文分
映该区域的真实应力分布,本文针对该区域建立精别在槽形梁两侧截断处和上塔柱截断处施加力边界
立面