基于多尺度数值分析方法的连续钢桁梁桥受力性能分析

Abstract

为研究大跨度连续钢桁梁桥施工阶段的受力情况，对连续钢桁梁桥的竖向变形和关键节点应力进行了现场实测。依据变形协调原理，建立了节点实体与杆系相结合的多尺度数值分析模型，获得了桥梁成桥阶段的结构整体内力和局部节点受力情况，将桁杆变形和应力测试值与有限元计算值进行了对比分析。结果表明，下弦杆竖向最大变形值小于6 cm，与计算跨径之比小于1/2 300。杆件实测应力最大值为32 MPa，位于E8节点下弦杆附近。最大变形值和应力值均满足设计规定要求。下弦杆竖向变形实测值与计算值变化趋势基本一致，两者差值小于10 mm，误差平均值和相对误差平均值分别为1.27 mm和6.8%；杆件应力实测值与计算值的误差平均值和相对误差平均值分别为4.5 MPa和11.2%，证明了建立有限元分析模型的有效性。多尺度分析模型与杆系模型计算的竖向变形与实测变形值一致性较好，最大位移误差小于5%，应力误差小于6%。无论是多尺度模型还是杆系模型，节点应力计算值的平均值和跨中竖向变形计算值的平均值与实测值具有一定的偏差，相对误差均小于20%。然而，多尺度模型能够很好地反映节点局部受力情况。

Keywords

• 连续钢桁梁桥;成桥阶段;多尺度模型;实桥测试;受力特点