波形钢腹板矮塔斜拉桥施工阶段稳定性分析

波形钢腹板矮塔斜拉桥施工阶段稳定性分析

论文摘要

波形钢腹板矮塔斜拉桥以其新颖的结构形式、优良的受力特性、较好的材料利用效率,修建数量日益增多,因其多采用薄壁钢腹板和刚构薄壁高墩的结构形式,使得对该类桥型施工过程中稳定性问题的研究就显得尤为重要。研究方法:利用ANSYS有限元软件建立朝阳沟波形钢腹板矮塔斜拉桥空间块体+板壳组合单元精细计算模型,计算纯剪切荷载作用下钢腹板的失稳模态;选取施工关键阶段,计算悬臂施工状态的弹性稳定性;考虑材料非线性、几何非线性和混凝土材料的开裂和压碎特性,计算悬臂施工状态非线性稳定性。结果表明:波形钢腹板构造按弹性屈曲强度公式计算最小值为348.3 MPa(合成剪切屈曲),有限元方法计算的剪切屈曲最小值为517.9 MPa,均大于材料剪切屈服强度199 MPa,结构承载力按剪切屈服强度控制;矮塔斜拉桥拉索的弹性支撑作用,增强了波形钢腹板稳定性,施工中主要是主墩的平面内侧倾失稳,不会出现波形钢腹板的失稳情况;考虑材料非线性和几何非线性求得悬臂施工阶段的非线性稳定系数仅为弹性稳定系数的41%~34%,悬臂越长,非线性效应对稳定性的影响越突出;施工荷载对悬臂施工状态的稳定性影响很大,最不利工况下结构的非线性稳定系数为5.13,结构稳定性仍满足规范要求。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 计算模型
  •   1.1 施工阶段划分
  •   1.2 有限元建模
  •   1.3 材料参数取值及本构关系
  • 2 计算结果分析
  •   2.1 施工阶段波形钢腹板的稳定问题
  •   2.2 施工阶段稳定性分析
  •   2.3 施工阶段最不利工况稳定性分析
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 陈淮,冯冠杰,王艳,李杰

    关键词: 桥梁工程,稳定性分析,有限元法,波形钢腹板矮塔斜拉桥,悬臂施工

    来源: 公路交通科技 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 郑州大学土木工程学院

    分类号: U448.27

    页码: 95-101

    总页数: 7

    文件大小: 1853K

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