[发明专利]一种混凝土斜拉桥主梁施工阶段剪力滞的确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其涉及一种混凝土斜拉桥主梁施工阶段剪力滞的确定方法。

背景技术

混凝土斜拉桥主梁主要指箱形断面，在桥梁结构设计中，由于箱形梁腹板的剪力流向翼缘板传递滞后，从而使翼缘板存在着剪力滞效应。剪力滞效应引起的应力不均匀性会对箱梁的设计工作带来不利影响，若没有考虑剪力滞的效应，就可能出现一些不可挽回的后果。特别是对于斜拉桥这种复杂的结构体系，在施工过程中随着施工阶段的推进，结构体系不断发生变化，在结构合拢和斜拉索全部张拉完成后，斜拉桥成桥状态的几何线形和内力状况均发生了变化。

斜拉桥的结构内力是一个复杂的空间问题，在不均匀加载的情况下，存在扭转、畸变等效应，使得受力分析更加复杂，用一般的箱梁计算理论进行分析存在一定的困难。目前工程中采用有效宽度代替翼缘实际宽度的方法考虑剪力滞对箱梁的影响，我国桥梁规范规定了对简支梁、连续梁和悬臂梁等特定结构有效宽度的计算方法条款，但没有明确对斜拉桥设计的规定。国外规范虽然对翼缘有效分布宽度有详细的规定，但也没有适用于斜拉桥主梁的条文。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种混凝土斜拉桥主梁施工阶段剪力滞的确定方法，确定混凝土斜拉桥主梁施工阶段不同位置应采取的剪力滞系数。

一种混凝土斜拉桥主梁施工阶段剪力滞的确定方法，包括以下步骤：

步骤1、确定斜拉桥两个悬臂端索力作用点处的剪力滞；

斜拉桥两个悬臂端索力作用点处均用轴力作用的剪力滞系数λ_N反映该点的实际受力情况及剪力滞，该点处由轴力产生的剪力滞的计算方法如下式所示：

其中，λ_N为斜拉桥悬臂端索力作用点处轴力产生的剪力滞系数，σ_N为斜拉桥悬臂端索力作用点处轴力产生的实际正应力，为斜拉桥悬臂端索力作用点处轴力产生的名义正应力；

步骤2、确定索力之间梁段的剪力滞；

步骤2.1：确定索力之间梁段的索力作用点处的剪力滞；

索力之间梁段的索力作用点处用弯矩和轴力比确定的剪力滞系数λ反映该点的实际受力情况及该点的剪力滞，该点处剪力滞的计算方法如下式所示：

其中，λ为索力之间梁段的索力作用点处的剪力滞系数，σ为索力之间梁段的索力作用点处的实际应力，为索力之间梁段的索力作用点处的名义应力，实际应力σ与名义应力均为弯矩和轴力所产生的相应正应力的叠加，λ_N′为索力之间梁段索力作用点处轴力产生的剪力滞系数，λ_M′为索力之间梁段索力作用点处弯矩产生的剪力滞系数，M、N分别为梁段截面所受的弯矩和轴力，其中，y为主梁截面形心到上下缘的距离，A为主梁截面面积，I为主梁截面惯性矩；

步骤2.2：确定索力作用点之间二分之一处跨中梁段的剪力滞；

在索力作用点之间二分之一处跨中梁段，用弯矩作用的剪力滞系数λ_M反映该点的实际受力情况及剪力滞，该点处剪力滞的计算方法如下：

其中，λ_M为索力作用点之间二分之一处跨中梁段的弯矩产生的剪力滞系数，σ_M为索力作用点之间二分之一处跨中梁段的弯矩产生的实际正应力，为索力作用点之间二分之一处跨中梁段的弯矩产生的名义正应力；

步骤2.3：确定索力作用点与跨中梁段之间的剪力滞；

索力作用点与跨中梁段之间的剪力滞，由索力之间梁段的索力作用点处的剪力滞系数λ与索力作用点之间二分之一处跨中梁段的剪力滞系数λ_M之间采用线性插值求得的该梁段截面的剪力滞系数反映。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的一种混凝土斜拉桥主梁施工阶段剪力滞的确定方法，对于单索面P C斜拉桥施工阶段中，不同的位置采取不同的剪力滞系数进行平面杆系有限元分析，避免了采用规范单一的有效翼缘宽度定义剪力滞系数，准确的描述了斜拉桥结构的受力特点，使斜拉桥结构体系安全。

附图说明

图1为本发明实施例提供的斜拉桥的立面图；

图2为本发明实施例提供的斜拉桥主梁的横断面图；

图3为本发明实施例提供的斜拉桥悬臂施工示意图；

图4为本发明实施例提供的斜拉桥的4号桥墩处主梁的弯矩图；

图5为本发明实施例提供的斜拉桥的4号桥墩处主梁的轴力图。