武漢天興洲公鐵兩用長江大橋空間幾何非線性有限元仿真分析.pdf

1、武漢天興洲公鐵兩用長江大橋主橋設計為98+196+504+196+98m雙塔三索面三主桁斜拉橋，上下分兩層，上層為6車道公路，下層為4線鐵路，兩線客運專線，兩線Ⅰ級鐵路干線。鐵路橋面采用縱橫梁體系，有碴橋面。每兩個節(jié)間設置一道伸縮縱梁，每道伸縮縱梁上方混凝土板開一條縫。該橋是我國第一座下承式鋼－混凝土結合有碴鐵路橋面斜拉橋，也是我國武廣客運專線上的關鍵工程。本文對武漢天興洲公鐵兩用長江大橋的有限元計算方法和受力特性作了系統(tǒng)的研究，主要完

2、成了以下工作： 1．分析了大跨度斜拉橋幾何非線性的主要影響因素，包括斜拉索的垂度效應、梁－柱效應和大位移效應，并提出有限元分析中相應的處理方法。 2．建立了天興洲公鐵兩用長江大橋的空間幾何非線性有限元分析模型，并研究了其恒載和活載作用下的撓度和各構件的應力。結果表明：該橋剛度和強度滿足要求，受力合理。設計荷載下不考慮幾何非線性計算所得的各種響應都偏小，偏于不安全，但最大誤差不超過8％。 3．研究了季節(jié)溫差和日照溫

3、差對天興洲橋受力狀態(tài)的影響。結果表明：在整體升溫和整體降溫作用下，雖然在靠近主跨跨中的橫梁結點處產生較大的應力，但與一期恒載、二期恒載和活載組合后總應力都不超過200MPa。 4．對鋼－混凝土組合鐵路橋面系混凝土發(fā)生徐變后，混凝土板及縱、橫梁之間的應力重分布進行了研究。結果表明：混凝土徐變后混凝土橋面板的應力變小，其中上板面應力變化比較明顯，下板面應力變化較??；鋼縱、橫梁下翼緣的應力增大，但幅度較小，應力重分布后混凝土板及鋼縱、