斜拉桥桥塔节段力学性能

摘要：

基于宁波市外滩大桥桥塔节段,采用预应力钢绞线自平衡加载方式进行1∶3.34桥塔节段缩尺模型荷载试验,采用非线性有限元方法,研究了考虑初始缺陷和局部屈曲的桥塔节段的传力路径、受力特性、实际承载能力和局部失稳机理.研究结果表明:外荷载主要由主塔两外箱各板件承担,从靠近截面突变处开始,外箱和内箱各板的应力分别呈现递增和递减的趋势,内箱承受的外荷载逐渐向外箱传递,各板应力最大值均出现在截面形状突变处;根据截面平均应力与测点应力的关系可将桥塔节段测点分成轴压、向钢箱内、外侧压弯三类;试验得到桥塔节段的强度折减系数大于0.90,且采用有限元分析得到节段模型的极限荷载是理论极限荷载的1.06倍;虽然纵向加劲肋和横隔板结构能有效防止桥塔结构中加劲板件的局部屈曲,但因截面突变处容易造成应力集中,是最易发生局部屈曲破坏的位置,因此,应注意截面突变处外箱项底板与内腹板交接附近的纵向加劲肋的设计与施工;在极限荷载作用下,外箱各板件在截面突变处会因局部屈曲而导致无法继续承载.

关键词：桥梁工程、斜拉桥主塔、缩尺模型试验、非线性有限元、强度折减系数、局部屈曲

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分类号：U443.38(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51408132;教育部新世纪优秀人才支持计划项目NCET-13-0737

在线出版日期：2016-12-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：17-29