斜箱梁桥

1.1 研究的目的和意义 本项目以建立预应力混凝土斜箱梁桥考虑剪力滞、剪切变形影响的弯曲-扭转耦合分析模型、考虑剪切变形影响的畸变分析模型为目标,研究斜置横隔板作为斜箱梁桥约束扭转、畸变问题边界条件的

1.1 研究的目的和意义 本项目以建立预应力混凝土斜箱梁桥考虑剪力滞、剪切变形影响的弯曲-扭转 耦合分析模型、考虑剪切变形影响的畸变分析模型为目标,研究斜置横隔板作为斜 箱梁桥约束扭转、畸变问题边界条件的合理简化形式,应用初参数方法导出二种分 析模型的理论解析,促进斜箱梁桥结构多重耦合分析理论的形成和发展。之所以要 开展这些研究是基于以下原因: (1)《公路桥涵设计通用规范》修订后的需要 2004版《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004,以下简称“新桥规”)中, 汽车冲击系数由1989年版以计算跨径为参数改为以基频为参数的计算方法。根据 “新桥规”方法,汽车冲击系数计算转变成了桥梁基频计算。斜箱梁桥由于斜约束 的存在,结构静、动力受力都具有弯矩-扭转耦合效应。目前研究斜箱梁桥基频理论 解析的文献较少[1,2],工程中多采用有限元计算或试验测试,研究斜箱梁桥振动理 论有助于简化斜箱梁桥基频的求解过程。同时,“新桥规”中汽车冲击系数计算公 式是基于大量正交梁桥的数值模拟和有限的现场实测数据统计出来的,适应于支配 振型为竖向弯曲的桥梁,而斜箱梁桥的振动具有明显的弯曲-扭转耦合效应,研究斜 箱梁桥振动理论是探讨其汽车冲击系数计算的起点和基础。 (2)正/斜交箱梁桥结构分析理论逐步完善的需要 将正交箱梁作为薄壁结构,其弯曲、扭转、剪力滞、畸变、横向框架受力等的 计算都有相应的单因素分析理论[3],但是这些理论仍值得深入研究和探讨[4,5]。 我国预应力混凝土箱梁易出现开裂现象,有些设计计算通得过的箱梁也照开不误,开 裂原因与目前箱梁设计计算理论精度不足有一定关系[6]。以箱梁的扭转来说,根据 目前普遍接受的经典理论(如吴曼斯基第一、第二理论、詹涅里杰理论、瑞斯纳理 论、符拉索夫理论)计算的结果间有较大的差异,对于一般高宽比的箱梁,相互间的 差别可达15%~50%[7,8],甚至几倍[9],这些差别徐勋认为是对次生剪切变形考虑不 同造成的[8]。以箱梁的畸变来说,使用最方便的是EBEF方法[10,11],但是考虑剪