大跨度鋼箱梁懸索橋焊接殘余應(yīng)力及頂推施工的數(shù)值分析.pdf

1、鋼箱梁懸索橋以鋼箱梁為加勁梁，以高強(qiáng)鋼絲形成的纜索為主要承力構(gòu)件，具有橋型美觀、結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單、跨越能力大、受力及經(jīng)濟(jì)性能良好等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到工程界的青睞。大跨度鋼箱梁橋有多種施工方法，應(yīng)綜合考慮各種因素進(jìn)行選擇。頂推法施工對(duì)橋位處航運(yùn)影響較小、施工設(shè)備較少、有利于生產(chǎn)組織及縮短施工工期，同時(shí)其安全可靠性高，因此成為大跨度鋼箱梁橋常用的施工方法之一。
　　正在建設(shè)中的廣西貴港市羅泊灣大橋是一座雙塔自錨式鋼箱梁懸索橋，擬采用單向頂推

2、的施工方法進(jìn)行架設(shè)。本文以該工程為背景，以大型有限元分析軟件ANSYS和橋梁分析軟件MIDAS Civil為工具，先后對(duì)鋼箱梁底板單元的焊接殘余應(yīng)力分布情況、大橋主體箱室的頂推施工過程以及成橋狀態(tài)下整橋的靜、動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行數(shù)值分析，為羅泊灣大橋工程的建設(shè)提供技術(shù)指導(dǎo)，同時(shí)為今后類似的橋梁工程建設(shè)提供理論支撐。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，介紹了羅泊灣大橋的工程概況，對(duì)羅泊灣大橋鋼箱梁的節(jié)段劃分及加工制作方案進(jìn)行了規(guī)劃，并結(jié)合

3、實(shí)際情況擬定了合理的施工方案。
　　其次，在ANSYS軟件中建立了鋼箱梁底板單元的局部有限元模型，對(duì)底板U型肋板的焊接制作過程進(jìn)行熱應(yīng)力耦合分析，得出底板U型肋板焊接殘余應(yīng)力的分布情況，在此基礎(chǔ)上探討了焊接功率、焊接速度及焊接坡口形式對(duì)殘余應(yīng)力的影響規(guī)律，為實(shí)際焊接制作提供參考依據(jù)。
　　再次，利用MIDAS Civil軟件建立了鋼箱梁主體箱室及鋼導(dǎo)梁的整體有限元模型，對(duì)17個(gè)不同的頂推工況進(jìn)行靜力學(xué)分析，得到鋼箱梁主體箱室