考虑弦杆约束的新型板桁加劲梁扭转变形计算方法

作者：王路; 侯文崎^*; 张哲滔; 张晓勇; 温伟斌

来源：中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(07): 2827-2840.

• 新型板桁加劲梁
• 扭转变形
• 连续化等效
• 弦杆纵向约束
• 悬索桥

针对某拟建千米级跨度高速铁路悬索桥所采用的新型板桁加劲梁，依据剪切刚度等效原则，构建闭口薄壁箱形梁连续化等效模型；基于截面刚性周边假定，考虑弦杆纵向约束作用，建立连续化等效模型的扭转平衡微分方程，推导得到扭转角解析公式。构建悬索桥连续化等效单梁有限元模型，推导悬索桥加劲梁扭转角解析式。通过算例验证该解析公式计算所得加劲梁扭转角与空间精细化有限元计算结果吻合良好，弦杆纵向约束作用对新型板桁加劲梁扭转变形影响不可忽略。研究结果表明：相比于空间精细化有限元模型，连续化等效单梁模型计算所得悬索桥加劲梁挠度和扭转角最大相对误差分别为1.8%和14.7%，依据解析式计算所得相对误差分别为7.1%和6.3%；对于悬索桥加劲梁扭转刚度初步设计，上述2种方法的精度误差均在可接受范围内，且计算效率大幅提高，具有较好的适用性。

• 单位
  中南大学; 中铁大桥勘测设计院集团有限公司; 土木工程学院; 山东高速工程检测有限公司