混合梁斜拉橋鋼-混結合段受力性能的有限元分析

金龍， 楊永偉， 鄧露， 王子文， 劉秉輝(.四平市城市發展投資控股有限公司， 吉林 四平 36000； .中鐵九局集團第二工程有限公司；

3.湖南大學 工程結構損傷診斷湖南省重點實驗室； 4.長吉城際鐵路有限責任公司)

橋梁是交通工程中的關鍵性樞紐，在交通運輸和發展中起非常重要的作用。近年來，組合結構已經被越來越多地應用于橋梁工程，其中混合梁斜拉橋因其良好的結構性能、技術優勢和經濟效益得到迅速發展，如九江長江公路大橋、二七長江大橋等均采用混合梁斜拉橋。

鋼-混結合段是混合梁斜拉橋的關鍵結構，其受力性能直接影響全橋的安全性及可靠性。鋼-混結合段主要由鋼、混凝土構件和抗剪連接件(剪力釘和PBL剪力鍵)組成，構造細節十分復雜。同時鋼-混結合段也是主梁結構剛度突變點，傳力機理復雜，容易引起局部應力集中，甚至導致結構失效。而目前尚無統一的理論用于計算和評估其承載能力和局部受力性能，因此對鋼-混結合段的研究通常以模型試驗為主。但模型試驗耗資過大，試驗周期較長，難以保證測量精度，而且各個工程中鋼-混結合段的構造細節差異很大，導致研究成果對工程實踐的參考價值有限。因此有必要利用有限元軟件對鋼-混結合段進行精確的數值模擬和計算分析。其中，抗剪連接件作為鋼-混結合段的關鍵構件，主要傳遞鋼梁和混凝土梁之間的內力。研究表明：混合梁斜拉橋的鋼-混結合段內靠近混凝土梁的剪力釘群在荷載作用下剛度有所下降，而鋼-混組合梁橋中群釘受力極不均勻，部分剪力釘受力遠超平均水平。……