随着科学技术的发展,薄壁钢扁平箱梁以及正交异性板钢桥面技术已经成为衡量一个国家桥梁技术水平的重要标志之一。薄壁钢扁平箱梁正交异性板钢桥面系第二体系应力的计算方法主要有P-E法、等效格子梁法和有限元法等。在第二体系应力计算中,传统的简化解析法与采用现代计算机模拟的有限元法之间比较的问题被深入的研究和探讨。 本论文选取一个典型的钢桥面体系,分别采用P-E法、等效格子梁法和有限元法对其第二体系进行计算。计算模型中采用了三米和四米五间距设置横隔板,模型的加载方式考虑对于面板和纵肋最不利的跨中方式和对于横隔板最不利的支点加载方式两种。为了得出较准确的有限元结果,要对多种边界条件下结构模型进行计算、比较和总结。通过有限法的计算,得出钢桥面系的第二体系应力的一般规律以及各构件对第二体系应力的影响。比较各种方法在各种横隔板间距设置下和加载方式的相对误差。 通过计算和比较,发现按跨中方式加载时,当横隔板间距小于3米时,P-E法和等效梁格法与有限元法的误差小于10%,三种方法精度相当;当横隔板间距大于3米时,三种方法差异随横隔板间距增加而增加;在按支点加载方式计算中,P-E法和等效梁格法误差较大,不能采用其结果。 P-E法和等效格子梁法都是简化的解析法,都采用了一定的计算假定,而且对结构的边界条件有一定的要求,计算结果会产生一定的偏差,尤其是按支点最不利方式加载。而有限元法能较准确、有效地模拟实际结构,计算结果比较完整,有限元法是第二体系计算方法的发展趋势。但采用有限元法计算第二体系应力时中包含了一部分的第三体系应力。这就说明在现行的钢桥面系体系的划分中,采用有限元法计算会产生一定的误差。为了能让有限元法更好的应用,更好的与疲劳评估体系相结合,本论文提出了适合有限元法的钢桥面系体系划分的方法。