大跨度结合梁斜拉桥静动力计算及索梁锚固区详细应力分析

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为研究大跨度结合梁斜拉桥的静动力特性及其索梁锚固区的力学性能,论文以东海大桥港桥连接段颗珠山大桥为工程研究背景,采用有限元软件MIDAS/CIVIL建立包含板、梁、桁架等多种单元组成的全桥空间有限元模型,计算分析桥梁在施工阶段和运营阶段静力工况下的变形和受力性能。考虑桩–土效应的影响,采用多重Ritz向量法计算桥梁的自振特性,并分别采用反应谱法和线性时程分析法对该桥的地震响应进行计算分析。采用有限元软件ANSYS建立局部空间有限元模型,计算分析索梁锚固区的应力分布。同时对钢锚箱的锚垫板和锚固板进行参数分析,研究其厚度变化对索梁锚固区整体受力的影响。计算分析表明:本文所研究的结合梁斜拉桥在施工阶段和运营阶段下的变形和受力均满足要求,该桥的施工方法是安全可行的;桥梁一阶振型为全桥纵漂,体现了其半漂浮体系的特点,有利于结构抗震;主梁扭转较早出现,说明结合梁斜拉桥主梁的扭转刚度较小;地震作用下,桥塔塔底处内力很大,应注意该处的构造措施;恒载及恒载加活载作用下,索梁锚固区整体应力水平较低,各板件连接处均出现了不同程度的应力集中现象,但应力集中范围很小,在施工中应严格保证各板件间焊缝的质量;合适的锚垫板和锚固板厚度可使索梁锚固区的整体应力处于较好的水平。
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