基于多尺度模型的自锚式钢箱梁悬索桥主缆锚固区受力性能研究

• 作者: 周萌 姬同庚 樊健生 王宇航 王宏博 聂建国
• 来源期刊: 土木工程学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 多尺度模型 自锚式悬索桥 主缆锚固区 有限元分析 边界条件
• 年，卷（期）: 2014,（6）
• 所属期刊栏目: 桥梁工程
• 页码范围: 57-69
• 页数: 13页
• 分类号: U448.25
• 语种: 中文

摘要

应用多尺度有限元方法研究自锚式钢箱梁悬索桥主缆锚固区受力性能与传力特征,针对以往研究中存在的不足,提出将整桥模型通过合理的连接方式统一到锚固区精细模型中以替代刚性边界条件假定的思想,提出主缆锚固区弹性边界的概念.以目前世界上跨度最大的自锚式悬索桥——桃花峪黄河大桥为工程背景,针对大桥主缆锚固区的受力性能,建立多尺度有限元模型.同时,根据传统的研究方法,建立缩尺有限元模型与足尺有限元模型作为对比模型.设计并完成了桃花峪黄河大桥主缆锚固结构的缩尺模型试验以作对比验证.深入的对比研究表明,试验模型、缩尺有限元模型与足尺有限元模型的结果均存在失真区,失真区范围不能被定量确定,导致研究结果不可信并带来庞大的精细有限元试算工作.应用弹性边界这一广义边界条件,提出的锚固区多尺度有限元模型可以精确地预测自锚式钢箱梁悬索桥主缆锚固区的受力性能,且不受失真区的影响,为相关研究提供了一种科学、精确、高效、实用的新思路.