斜拉橋鋼拱塔-砼墩結合段受力分析及設計參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、雙拱塔異型斜拉橋結構獨特，其空間及受力性能有異于常規(guī)斜拉橋，特別是鋼拱塔-混凝土墩結構在斜拉橋上的應用加大了其復雜程度，該部位是塔身到基礎整個結構的剛度突變點,此處往往是結構受力的薄弱點；目前對該結構關鍵部位-剪力鍵的研究偏少，其受力機理尚不明確、計算理論尚未成熟；剪力鍵形式不同對應的承載能力計算公式各異，不利于生產(chǎn)應用。本文依托西安雙拱塔異型斜拉橋，運用有限元分析軟件，對該橋鋼拱塔-砼墩結合段剪力鍵變設計參數(shù)下受力計算，并對結合段剪力

2、鍵設計參數(shù)進行優(yōu)化；借鑒相關模型試驗數(shù)據(jù)對剪力鍵承載能力公式展開研究，探索合理統(tǒng)一的剪力鍵承載能力計算公式。
　　首先論述鋼塔結合段發(fā)展、應用概況及研究背景，描述其連接形式、實例布置，并以此為基礎提出結合段存在的問題，對結合段最重要的構件-剪力鍵進行探討，剪力鍵的運用使得彈性模量差別較大的鋼結構和混凝土結構形成統(tǒng)一整體、協(xié)同作用，防止兩者界面間出現(xiàn)水平相互滑移和分離。
　　其次運用有限元軟件對橋梁結構進行整體結構驗算，在最不

3、利受力組合基礎上對結合段獨立進行局部受力分析，逐一改變混凝土強度等級、塔內混凝土高度和鋼板厚度、鋼板開孔孔徑及間距五個設計參數(shù)，分析各變參數(shù)下局部受力，優(yōu)化結構設計。
　　最后，借鑒相關模型試驗數(shù)據(jù)，運用有限元對結合段重要構件PBL和焊釘剪力鍵模型進行材料非線性分析，得出各自極限承載力，綜合模型試驗、有限元模擬兩種分析結果對剪力構件的承載力公式進行整合修正，調整修正系數(shù)，推出物理意義明確的承載力統(tǒng)一計算公式，為剪力鍵的設計安全提供