天興洲公鐵兩用橋鋼桁梁箱形帶肋壓桿穩(wěn)定性研究.pdf

1、天興洲長江大橋主橋設(shè)計(jì)為(98+196+504-196*98)m雙塔三索面斜拉橋，主桁弦桿均采用箱形截面，斜拉橋主桁桿件在安裝及運(yùn)營狀態(tài)下，大部分桿件均處于受壓狀態(tài)。上、下弦桿的軸向壓力對弦桿穩(wěn)定性影響是設(shè)計(jì)中較為關(guān)心的一個技術(shù)問題?！惰F路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(TBl0002.2-2005)》對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的總體穩(wěn)定性、桿件的計(jì)算長度、最大容許長細(xì)比及無加勁肋箱形桿板件的寬厚比作了明確的規(guī)定。武漢天興洲公鐵兩用橋斜拉橋方案中，帶加勁肋的焊接

2、薄壁鋼箱結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，其整體穩(wěn)定性和板件的局部穩(wěn)定性不能簡單套用現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行計(jì)算，需進(jìn)行穩(wěn)定性分析研究。為進(jìn)一步完善天興洲大橋關(guān)于箱型帶肋壓桿穩(wěn)定系數(shù)的相關(guān)方程，以及補(bǔ)充對箱形桿件縱向加勁肋設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定，有必要進(jìn)行帶加勁肋桿件穩(wěn)定性分析研究。 本研究具體分為以下3個部分：(1)鋼桁梁箱形壓桿整體穩(wěn)定性研究；(2)帶肋箱形壓桿局部穩(wěn)定性理論研究：(3)帶肋加勁板的試驗(yàn)研究。其中整體穩(wěn)定及局部穩(wěn)定理論計(jì)算結(jié)果均為考慮殘余應(yīng)力、不同

3、的材料彈塑性本構(gòu)關(guān)系、桿件或板件初始缺陷計(jì)算的壓潰極限荷載，其計(jì)算結(jié)果均采用經(jīng)典彈塑性理論及有限元程序兩種方法相互校核計(jì)算。試驗(yàn)研究采用MTS試驗(yàn)加載機(jī)對設(shè)計(jì)的兩個加勁板進(jìn)行了測試，其結(jié)果與計(jì)算結(jié)果具有較好的吻合性。研究結(jié)果表明，天興洲大橋箱形壓桿關(guān)于總體穩(wěn)定性及板件局部穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)是可行的，提出了補(bǔ)充箱形桿件縱向加勁肋設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定建議。研究認(rèn)為，為形成較為經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)，肋板面積可視桿件不同的長細(xì)比情況，部分計(jì)入桿件整體截面參于整體