摘要
为准确掌握特大跨径钢桁梁悬索桥在服役荷载作用下的力学性能与工作状态,判断其是否达到设计预定目标,以主跨跨径1 480 m的杭瑞高速公路(杭州—瑞丽)岳阳洞庭湖大桥为工程背景,通过实桥静载试验及理论分析,研究特大跨径钢桁梁悬索桥在静力荷载作用下结构的整体力学行为.首先,明确活载非线性效应以及温度变化对桥梁力学行为的影响;其次,为了提高加载试验效率,在保证所有试验项目的荷载效率系数ηq均满足《公路桥梁荷载试验规程》(JTG/T J20-01-2015)要求(即0.8≤ηq≤1.05)的前提下,筛选出8个静载试验加载工况;最后,揭示了加载车辆最多的组合工况分级加载下的主塔偏位、主缆挠度、钢桁梁挠度、主缆索股力、吊索索力、索塔塔脚截面应变与梁端纵向位移的变化规律,并详细对比了试验结果与数值模拟结果.研究结果表明:对于该特大跨径钢桁梁悬索桥,在相当于4倍车道荷载作用下,分别按线性二阶理论及非线性理论算得的塔偏误差(君山侧)最大,为3.39％,基于线性二阶理论引入影响线概念进行活载效应的叠加计算仍然适用;在最大车辆加载的工况下,主塔偏位、主缆挠度、钢桁梁挠度、主缆索股力(应变)的实测值与理论值的比值变化范围分别为0.75 ～0.80、0.65～0.97、0.58〜0.96、0.78～0.88之间,最大相对残余值分别为0.04、0.09、0.1与0.04,均满足规范要求,主桥结构具有良好的整体受力性能和较大的强度安全储备.该桥研究结果可为特大跨径钢桁梁悬索桥力学性能的研究提供较好的数据支撑.
基金项目
湖南省交通运输厅科技进步与创新计划项目(201811)
国家重点基础研究发展计划("九七三"计划)项目(2015CB057706)
NETL
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