【《公铁两用大跨度斜拉桥活载作用下箱型主梁结构特性分析案例》2300字】

公铁两用大跨度斜拉桥活载作用下箱型主梁结构特性分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u28835公铁两用大跨度斜拉桥活载作用下箱型主梁结构特性分析案例 图329（c）可知，在车辆荷载作用下，随主梁高宽比变化，错层结构梁端横向位移随主梁高宽比增加减小幅度较大，为2.6%至-2.6%；单层结构梁端纵向位移随主梁高宽比增加减小幅度较小，为1.5%至1.2%。当箱梁主梁需要达到与桁架主梁相同的刚度时，其截面刚度需发生变化，即截面通过增大截面高度的方式改变设计高宽比。梁高增大带来的是自重的增大，设计方案中箱型主梁通过改变高度的高宽比变化与自重对应关系如表3-18所示。表319主梁截面宽度影响高宽比变化对应质量改变主梁高宽比变化率-18.8%-9.1%9.1%18.2%单层方案主梁质量变化1.54%0.77%0.79%1.61%错层方案主梁质量变化1.18%0.59%0.61%1.24%由表3-19可知，当主梁高宽比增加10%时，单层和错层主梁两种设计方案主梁质量分别大约增加0.8%和0.6%，由此可知在一定范围内增加方案二主梁高宽比改善主梁竖向刚度时更加经济。方案一主梁宽度变化对扭转刚度影响通过改变方案一主梁的宽度，探究整体式箱型主梁高宽比对主梁抗扭特性的影响。在移动荷载偏载作用下，方案一主梁宽度变化对梁端扭转角度和跨中扭转角度的变化的影响如图3-30所示。a）主梁宽度变化对梁端转角的影响b）主梁宽度变化对跨中转角的影响图330活载作用下单层主梁宽度对转角的影响由图3-30可知，主梁梁端转角和跨中转角随主梁宽度增加而减小，并且因方案一原设计主梁宽度较大，主梁转角受主梁宽度影响比较明显。当主梁宽度增加对梁端扭转角影响较大，而跨中转角受主梁本身抗扭刚度影响较小。这是因为主梁梁端受支座直接约束而跨中受拉索直接约束，而支座刚度相对较大，对主梁约束能力较强，因此主梁宽度增大时抗扭刚度梁端变化更大。主梁宽度增大时，主梁重量变化如表3-20所示，主梁宽度变化相较于主梁高度变化对质量影响较大。表320受主梁截面宽度影响高宽比变化对应质量改变主梁宽度变化率-20%-10%10%20%主梁高宽比变化率25%11.1%-11.1%-25%单层方案主梁质量变化-17.56%-8.99%9.06%18.18%方案二主梁共同受力分析为了研究方案二中主梁在横梁的连接下共同受力性能，以及公路与铁路梁间的传力特性，论文通过改变设计中纵梁间横梁的刚度，分析各纵梁分别作用移动活载时，横梁刚度对结构中各纵梁竖向位移的影响。图3-31为铁路与公路荷载下铁路与公路梁竖向位移。图331横梁设计刚度活载作用下主梁竖向位移表321横梁截面刚度变化对主梁跨中竖向位移的影响荷载横梁刚度变化率-20%（EI）-10%（EI）0（EI）10%（EI）20%（EI）铁路荷载铁路主梁（mm）-559.33-559.06-558.85-558.67-558.51公路主梁（mm）-558.30-558.14-558.01-557.90-557.81公路荷载铁路主梁（mm）-126.09-126.05-126.02-126.00-125.98公路主梁（mm）-159.27-158.32-157.47-156.70-156.00由图3-31和表3-21所示，铁路荷载作用下铁路主梁位移与公路主梁位移相差不明显，而公路荷载作用下铁路主梁位移与公路主梁位移有较大差别，这是由于横梁在铁路一侧横梁断面大于公路梁一侧，而斜拉索锚固在公路梁与铁路梁间的横梁上，相当于铁路梁侧横梁刚度大于公路梁侧，这样铁路梁承受荷载时公路梁变形大于公路梁承受荷载时铁路梁的变形。根据表中结果可知，当横梁刚度的变化在20%以内，竖向位移变化较小，这表明横梁设计刚度足够大，可以保证公路和铁路梁受力上的整体性。表322横梁截面刚度对主梁跨跨中弯矩的影响荷载横梁刚度变化率-20%（EI）-10%（EI）0（EI）10%（EI）20%（EI）铁路荷载铁路主梁（kN·m）120606120546120495120452120415公路主梁（kN·m）1486614907149451498115014铁路主梁/公路主梁8.118.098.068.048.02公路荷载铁路主梁（kN·m）3535935433354973555335604公路主梁（kN·m）70146970693569056880铁路主梁/公路主梁5.045.085.125.155.18由表3-22可以看出，在铁路荷载作用下或公路荷载作用下铁路主梁与公路主梁弯矩相差较大，而位移相差则相对较小，这是由于铁路主梁刚度远大于公共路主梁；随着横梁刚度的增大，在铁路荷载作用下铁路主梁弯矩和公路主梁弯矩的比值呈减小趋势，在公路荷载作用下铁路主梁弯矩和公路主梁弯矩的比值呈增大趋势，