超斜T梁桥受力特性分析及其设计优化

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由于公路路线设计规范的修改,使斜桥在公路与城市道路中得以广泛应用,斜交角大于45。的超斜T梁桥也较常见。而超斜T梁桥支反力的分布以及扭矩效应等受力特性尚需进一步探讨。本文采用广义梁格理论,利用Matlab数学工具,可以得出任意斜交角的简支T梁(5片)桥在集中荷载作用下任意截面内力、变形值。再用Midas软件建立了全桥的梁格模型和实体模型。选择适宜的参数,能使正桥理论计算结果同于模拟结果,但随着斜交角的增大,误差将增大,特别超斜T梁桥其误差更大,证明不能简单用广义梁格理论求解超斜T梁桥内力。在梁格模型上施加自重均布荷载,改变斜交角,研究了超斜T梁桥的支反力、弯矩、扭矩的变化的规律,即:同正桥相比,随着斜交角增大,钝角反力、扭矩增大,而弯矩减小,当斜交角为70。时,钝角最大支座反力是直梁桥的2.4倍,是最小支反力的6.6倍;最大扭矩为直梁桥的270倍;边梁最大弯矩比直梁桥减少了17.8%,中梁最大弯矩比直梁桥减小了58.4%。文中提出设置软支座可使超斜T梁桥反力分布均匀,扭矩显著降低,并给出了设置原则,通过对不同超斜T梁桥的计算得以验证。最后提出了用空气弹簧原理设置软支座的构思。
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