第 0 期张玥, 等 : 车辆荷载作用下钢板组合连续梁桥桥面板应力 2

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1 第 32 卷第 0 期 2015 年 00 月应用力学学报 CHINESE JOURNAL OF APPLIED MECHANICS Vol.32 No.0 Xxx 基金项目 : 无收稿日期 : 修回日期 : 第一作者简介 : 张玥, 男,1968 年生, 硕士, 内蒙古科技大学土木工程学院, 副教授 ; 研究方向道路与铁道工程, 桥梁与隧道工程通讯作者 : 郭劲岑 @qq.ocm

2 第 0 期张玥, 等 : 车辆荷载作用下钢板组合连续梁桥桥面板应力 2

3 第 0 期张玥, 等 : 车辆荷载作用下钢板组合连续梁桥桥面板应力 3 文章编号 : (2015) 车辆荷载作用下钢板组合连续梁桥桥面板应力分析张玥郭劲岑 ( 内蒙古科技大学土木工程学院包头 ) 摘要 : 新型的双主梁钢板组合梁, 钢板主梁间距较大, 桥面板正应力在横桥向的分布更加不均匀, 为了进一步研究钢板组合连续梁桥桥面板在车辆荷载作用下的剪力滞效应, 采用有限元软件 Midas/FEA 进行建模分析着重研究车辆荷载在横向与纵向作用位置变化时, 对混凝土桥面板剪力滞效应的影响结果表明 : 随着车辆荷载纵向作用位置的变化, 不同工况下的剪力滞系数变化规律不尽相同, 其中对车辆荷载纵向作用位置最敏感的截面是支点处截面以及正负弯矩变化的交界处 ; 车辆荷载横向作用位置的变化对剪力滞影响较大, 作用位置处的剪力滞系数在偏载时达到最大因此, 在设计阶段, 应充分考虑车辆荷载作用位置变化对双主梁式钢板组合梁桥剪力滞效应的影响并且对于这类宽跨比较大的桥型, 当采用规范给出的有效宽度划分梁格时, 对其应力做出修正关键词 : 连续梁桥 ; 钢板组合梁桥 ; 车辆荷载 ; 剪力滞效应 ; 梁格法 ; 有效宽度中图分类号 : U 文献标识码 : A 1 引言钢板组合梁桥由工字形钢板梁与钢筋混凝土桥面板通过剪力键连接形成这种组合结构充分利用了钢材和混凝土的材料性能, 具有承载力高刚度大抗震性能和动力性能好构件截面尺寸小施工快速方便等优点 [1]-[2] 多跨梁桥采用连续梁可以进一步降低梁高, 并具有更好的使用性能连续梁桥在运营阶段分为正弯矩受力区与负弯矩受力区正弯矩区能充分发挥钢与混凝土各自的力学性能优势但是, 在支点负弯矩区存在着上缘混凝土受拉下缘钢梁受压的不利情况 : 一方面, 混凝土在较小的拉应力下就会开裂, 从而导致钢筋剪力键锈蚀, 降低组合梁结构的耐久性, 增加运营期维修养护工作的困难 ; 另一方面, 下缘受压钢结构面临局部屈曲的危险 [3] 所以对于钢板组合连续梁桥, 防止负弯矩桥面板的开裂成为设计中的关键问题 [4] 对于新型的双主梁钢板组合梁, 钢板主梁间距较大, 桥面板正应力在横桥向的分布更加不均匀, 剪力滞效 [5]-[6] 应更为显著, 对此进行研究是非常必要的若忽略剪力滞效应的影响, 就会低估腹板和翼板交接处的挠度和应力, 致使实际应力大于设计应力, 不能满足翼板承载力的要求而出现裂缝而且桥面板在车轮荷载作用下局部应力水平很高, 会出现开裂的状况, 对于桥面板的配筋以及是否需要施加预应力等问题有待进一步研究对于剪力滞效应的研究, 如果只采用一般的单梁法和梁格法无法得到正确的分析结果, 本文采用 Midas/FEA 建立三维实体单元进行仿真, 着重研究恒载及车辆荷载作用下的应力分布情况, 可为类似工程设计提供参考 2 钢板组合梁剪力滞效应典型的组合梁通常由多根钢梁与混凝土桥面板构成按照基于平截面假定的初等梁理论, 组合

剪力滞系数 (shear lag coefficient) 第 0 期张玥, 等 : 车辆荷载作用下钢板组合连续梁桥桥面板应力 4 梁某一截面在竖向弯曲作用下, 混凝土桥面板相同高度处的弯曲压应力为均匀分布但实际结构中, 翘曲总是受到限制, 比如悬臂梁的嵌固端, 或简支梁的跨中此时, 钢梁腹板内的剪力流在向混凝土桥面板传递的过程中是变化的由于混凝土桥面板

初等梁理论计算出的翼缘板的应力用表示, 而实际翼缘板上的应力用 σ 表示, 则剪力滞系数 λ 表示为 : 3 工程实例某双主梁式钢板组合连续梁桥, 桥长 1557m, 跨径布置为 3 [(32+2 35+32)]+5 35+7 (4 35)m, 桥面分两幅, 按双向 6 车道高速公路的标准设计, 双幅全宽 34.5m 主梁采用直腹式双工字形钢板梁, 间距 10.85m, 钢板梁高 1.

1 Standard section of main beam 4 结构模型与设计参数 (1) 与实际位置一致的边界条件荷载只考虑结构自重以及车辆荷载 FEA 有限元模型如图 2 所示为便于比较, 运用 Midas/Civil 建立全桥单梁模型, 以得到基于初等梁理论的应力, 如图 3 所示 4.2 恒载作用图 2 Midas/FEA 二分之一模型 Fig.

4 剪力滞系数 (shear lag coefficient) 第 0 期张玥, 等 : 车辆荷载作用下钢板组合连续梁桥桥面板应力 4 梁某一截面在竖向弯曲作用下, 混凝土桥面板相同高度处的弯曲压应力为均匀分布但实际结构中, 翘曲总是受到限制, 比如悬臂梁的嵌固端, 或简支梁的跨中此时, 钢梁腹板内的剪力流在向混凝土桥面板传递的过程中是变化的由于混凝土桥面板的剪切变形而使得压应力向两侧逐渐减小混凝土桥面板内的剪力流在横向传递过程中的这种滞后现象称为剪力滞后效应 [7]-[9] 剪力滞后效应使得混凝土桥面板内的实际受力情况为靠近腹板的翼缘板正应力要大些, 而远离腹板的翼缘板正应力逐渐减小呈中间大两边小的不均匀分布状态, 因此距钢梁较远的混凝土并不能有效起到承受纵向压力的作用 [10]-[12] 剪力滞大小程度可用剪力滞系数来表示, 初等梁理论计算出的翼缘板的应力用表示, 而实际翼缘板上的应力用 σ 表示, 则剪力滞系数 λ 表示为 : 3 工程实例某双主梁式钢板组合连续梁桥, 桥长 1557m, 跨径布置为 3 [( )] (4 35)m, 桥面分两幅, 按双向 6 车道高速公路的标准设计, 双幅全宽 34.5m 主梁采用直腹式双工字形钢板梁, 间距 10.85m, 钢板梁高 1.9m, 桥面板跨中厚 25cm, 钢梁顶面加厚至 36cm, 混凝土桥面板和钢主梁通过栓钉连接, 桥梁横断面布置如图 1 所示图 1 主梁标准断面图 Fig.1 Standard section of main beam 4 结构模型与设计参数 (1) 与实际位置一致的边界条件荷载只考虑结构自重以及车辆荷载 FEA 有限元模型如图 2 所示为便于比较, 运用 Midas/Civil 建立全桥单梁模型, 以得到基于初等梁理论的应力, 如图 3 所示 4.2 恒载作用图 2 Midas/FEA 二分之一模型 Fig.2 Midas/FEA 1/2 model 图 3 Midas/Civil 全桥模型 Fig.3 Midas/Civil full-bridge model 1. 恒载作用下结构竖向位移云图见图 4 图 4 竖向位移图 Fig.4 Vertical displacement diagram 从整体的竖向位移图可以看出, 除了墩顶负弯矩处的位移是正向的, 其余的都是向下的变形双主梁式钢板组合梁桥由于受力的空间性, 竖向位移都是类似于锅盖的形状下挠由于横梁加强了横桥向连接刚度, 增加了桥梁的整体性, 与双主梁形成框架式结构, 现单取中跨其中两个横梁与双主梁围成的一个框架为研究对象, 查看其应力特性 2. 数值结果及分析比较分析翼板与腹板交界处的剪力滞系数 λ 沿梁跨度方向的变化情况取中跨为研究对象, 恒载作用下桥面板剪力滞系数如图 5 所示结构有限元模型 2.5 恒载作用 (dead load action) 选取上述桥梁中 4 35m 一联连续梁作为研究对象, 运用 Midas/FEA 并利用结构对称性建立二分之一结构模型其中混凝土桥面板采用三维实体单元, 钢板梁采用二维板单元在分析中将组合梁中钢和混凝土视为理想弹性材料并且不考虑组合梁剪力钉的滑移效应所以将实体单元和板单元采用共节点模拟, 这样网格划分时, 两种材料就能很好的耦合模型共有个单元, 支座模拟采用施加纵向位置 (lengthwise position)/m 图 5 恒载作用下桥面板剪力滞系数 Fig.5 Shear lag coefficient of bridge deck under dead load

5 桥面板应力 (bridge slab stress)/mpa 桥面板应力 (bridge slab stress)/mpa 桥面板应力 (bridge slab stress)/m 第 0 期张玥, 等 : 车辆荷载作用下钢板组合连续梁桥桥面板应力 5 由图 5 可以看出 : (1) 除了已知的在支座处的剪力滞系数较大 [7] 以外, 其他位置处的剪力滞系数也不容忽视 ; (2) 在两边的支座负弯矩区, 出现了由正剪力滞到负剪力滞再到正剪力滞的变化而在正弯矩区里, 出现了由负剪力滞到正剪力滞再到负剪力滞的变化 ; (3) 在纵坐标为 8.5m 以及 27.5m 的弯矩零点区域较大的正剪力滞系数和负剪力滞系数, 剪力滞影响非常突出初等梁理论值在零点区域很小, 而该处的翼板与腹板交接处的实际应力是比较大的 (4) 在负弯矩区, 靠近支座以及横梁处的正剪力滞达到最大值, 正剪力滞效应明显 (5) 在正弯矩区内的横梁处, 负剪力滞达到最小值, 负剪力滞效应突出, 在跨中, 此现象尤为明显如图 6 图 7 所示横梁处 (cross beam) 两横梁跨中 (the midspan of two beams) 2 横梁处 (cross beam) 图 6 跨中正弯矩区两横梁间的桥面板应力 Fig.6 Stress on deck slab between two beams in the midspan positive moment zone 横梁处 (cross beam) 两横梁跨中 (the midspan of two beams) 支座处 (support) 图 7 靠近支座负弯矩区横梁之间的桥面板应力 Fig.7 Stress on deck slab between two beams near negative moment zone of support 正负弯矩交替处附近 5 个横截面处桥面板应力如图 9 所示,1-5 截面的位置如图 8 所示, 是指由正弯矩接近零的位置变化至完全负弯矩处位置其中截面 2 是弯矩零点区图 9 正负弯矩交替处附近 5 个横截面处桥面板应力 Fig.9 Stress of bridge deck at 5 cross sections near alternating positive and negative bending moments 由图 9 可以看出上述横截面处的桥面板顺桥向正应力同时出现了拉应力和压应力这是由于前述双主梁钢板组合梁桥受力的空间性, 且每隔 5m 设置横梁, 横梁处因剪力键与桥面板联合成组合桥面板, 限制了翼缘板的自由翘曲由图 4 可见两横梁之间的竖向位移呈现类似于锅盖的下挠, 使支承于两横梁之间的桥面板自身先承受压应力, 再叠加上由于连续梁桥体系产生的拉应力或压应力, 就会呈现出如图 9 所示的同一横截面位置处的桥面板正应力会有拉应力和压应力同时产生的现象, 这一现象与一般的混凝土桥梁有所不同通常混凝土桥梁在同一横截面上所承受的纵向正应力一般为同号, 而双主梁钢板组合梁桥连续体系在正负弯矩变化的交界处却出现了其纵向正应力异号的现象所以在双主梁钢板组合连续梁中支座负弯矩区段设计时要十分重视剪力滞的影响, 并合理配筋 4.3 车辆荷载作用为分析车辆荷载不同作用位置对双主梁钢板组合梁剪力滞效应的影响 [13]-[15], 车辆荷载按公路桥涵设计通用规范 (JTG D ) [16] 规定选取由于车辆荷载后轴与中轴间距 7m, 超过横梁间距, 所以选择最有效影响加载方式, 即后轴加载车辆荷载加载形式为 2 个后轴 2 140kN, 在实体单元上以真实车轮等效宽度 0.36x0.76m 施加任意面荷载车辆荷载在纵向按照图 10(a) 所示三种位置分别布置在桥面板上 ; 车辆荷载在横向按图 10(b) 所示位置分别布置在桥面板上图横截面位置 Fig Cross section position 图 10 车辆荷载布载工况 Fig.10 Load distribution conditions of vehicles 荷载横向布置对剪力滞效应的影响为了分析荷载横向位置对双主梁式钢板组合梁的剪力滞效应的影响规律, 图 11~ 图 13 给出了车辆荷载按工况 I-1 和 II-1 布置时, 跨中 3L/4 支座

6 剪力滞系数 (shear lag coefficient) 桥面板应力 (bridge slab stress)/mpa 桥面板应力 (bridge slab stress)/mpa 剪力滞系数 (shear lag coefficient) 桥面板应力 (bridge slab stress)/mpa 第 0 期张玥, 等 : 车辆荷载作用下钢板组合连续梁桥桥面板应力 6 处这几个关键横断面处的桥面板纵向正应力图图 14 为工况 I-1 和 II-1 的剪力滞系数工况 (condition)ii-1 初等梁理论值 (theoretical value of elementary beam) 图 11 跨中处工况 I-1 和 II-1 的桥面板纵向正应力 Fig.11 Stress of bridge deck plates under conditions I-1 and II-1 at mid-span 的空间性导致的由图 13 可以看出, 支座处的应力有很大的突变总体来说, 荷载的横向位置对剪力滞效应的影响较大荷载纵向变位对剪力滞效应的影响为了分析车辆荷载纵向作用位置对剪力滞效应的影响规律, 图 15 给出了车辆荷载横向按工况 I 布置纵向分别按工况 1,2,3 布置时桥面板的剪力滞系数工况 (condition)i-2 工况 (condition)i 工况 (condition)ii-1 初等梁理论值 (theoretical value of elementary beam) 纵向位置 (lengthwise position )/m 图 12 3L/4 处工况 I-1 和 II-1 的桥面板纵向正应力 Fig.12 Stress of bridge deck plates under conditions I-1 and II-1 at 3L/4span 工况 (condition)ii-1 初等梁理论值 (theoretical value of elementary beam) 图 15 桥面板剪力滞系数 Fig.15 Shear lag coefficient of deck slab 从图 15 可以看出 : (1) 总体上, 随着汽车荷载纵向作用位置的变化, 不用工况下的剪力滞系数变化规律不尽相同, 但是对其影响都比较大, 其中对汽车荷载纵向作用位置最敏感的截面是支点处截面以及正负弯矩变化的交界处 ; (2) 在车辆荷载作用处, 剪力滞系数较于其他工况更大由此可得 : 车辆荷载纵向作用位置对双主梁式钢板组合梁剪力滞效应的影响较大梁格法建模有效宽度的划分图 13 支座处工况 I-1 和 II-1 的桥面板纵向正应力 Fig.13 Stress of bridge deck of I-1 and II-1 at support 纵向位置 (lengthwise position)/m 工况 (condition)ii-1 图 14 桥面板剪力滞系数 Fig.14 Shear lag coefficient of deck slab 由图 11 和图 14 可以看出, 桥面板的应力在车辆荷载作用位置达到最大, 工况 II-1 应力图左右不对称是因为荷载只在左侧加载, 因此左边的应力更集中图 11 和图 12 所呈现的桥面板纵向应力图与恒载作用下桥面板纵向应力图类似, 在翼缘板与腹板交界处的应力较大, 横截面两边翼缘悬臂端处应力达到最大, 这是由于前述双主梁钢板组合梁受力根据 JTGD 公路钢结构桥梁规范 [17] 中附录 F, 组合梁翼缘有效宽度计算纵桥向有效宽度组合梁各跨中及中间支座处的混凝土板有效宽度 b eff 按下式计算, 且不应大于混凝土板实际宽度 : beff b0 bef, i (2) Lei, bef, i bi (3) 6 其中 : b 0 为钢梁腹板上方最外侧剪力件的中心间距 ; b ef, i 为钢梁腹板一侧的混凝土板有效宽度 ; b i 为为最外侧剪力键中心至相邻钢梁腹板上方的最外侧剪力键中心距离的一半或最外侧剪力键中心至混凝土板自由边的距离 ; L ei, 为钢梁腹板上方最外侧剪力件的中心间距等效跨径, 简支梁应取计算跨径连续梁应按图 16 取

7 剪力滞系数 (shear lag coefficient) 第 0 期张玥, 等 : 车辆荷载作用下钢板组合连续梁桥桥面板应力 7 图 16 组合梁等效跨径及混凝土有效宽度 Fig.16 Equivalent span and effective concrete width of composite beam 双主梁混凝土翼缘板的有效宽度计算按上式 (2) 和 (3), 其中 L 1,L 2,L 3,L 4 都取 35000mm, b 0 =600mm 如表 1 表 1 双主梁混凝土翼缘板的有效宽度 (m) Tab.1 effective width of double girder concrete flange slabs(m) 为了方便建模, 取有效宽度的最小值, 结构偏于安全, b eff (min)=6433mm 5 4 恒载作用 (dead load action) 通过对恒载以及车辆荷载作用下双主梁式钢板组合连续梁桥应力分析和剪力滞效应分析, 得到以下几点结论 1) 在组合梁中有相当一部分区域, 不同程度地出现了负剪力滞效应, 原因是每隔 5m 设置了横梁, 而横梁处又因剪力键与桥面板联合成组合桥面板, 限制了翼缘板的自由翘曲 2) 在横梁位置, 负剪力滞效应突出, 在跨中, 此现象尤为明显 3) 车辆荷载纵向作用位置和横向作用位置的变化, 使得剪力滞系数沿桥梁纵向及梁截面横向分布规律不同, 汽车荷载对剪力滞效应产生的影响较大 4) 汽车荷载横向作用位置发生变化时, 对箱梁截面的剪力滞系数影响较为明显在偏载作用下, 在偏载处的桥面板剪力滞系数要明显大于中载下的翼缘板剪力滞系数综上所述, 由于双主梁式组合连续梁桥剪力滞效应的复杂性, 在设计时应充分考虑活载作用位置变化所引起的剪力滞效应的变化, 特别是汽车荷载沿横向布载时所引起的剪力滞效应的差异当采用杆单元建模时, 对于这类宽跨比在 0.4 左右的工字型组合连续梁桥, 采用梁格法并按规范划分有效宽度时, 对于桥面板应力, 应该做出修正, 将应力乘以 1.6, 尤其是对于支座处以及反弯点处还要再乘上安全系数 2.5 i 号 Le bef b beff 参考文献 (References) 纵向位置 (lengthwise position )/m 图 17 恒载作用下桥面板剪力滞系数 Fig.17 Shear lag coefficient of bridge deck under dead load [18] 根据规范给出的有效宽度采用梁格法建模, 和 FEA 实体模型存在误差, 就桥面板应力这一方面, 从图 17 可看出, 在支座处以及反弯点处的剪力滞系数都达到了 4 以上以此, 可以得出在宽跨比为 0.47 的双主梁式组合桥, 因为 FEA 实体模型建模以及修改起来较繁琐, 设计时, 多采用杆单元模型建模, 但是杆单元模型又不能梁好的反映出应力分布情况, 所以在计算桥面板应力时, 可以将梁格法模型计算得出的应力乘上平均剪力滞系数 1.6, 在支座处以及反弯点处, 在此基础上乘上安全系数 n=2.5 6 结论 [1] 聂建国. 钢 - 混凝土组合梁结构桥梁 [M]. 北京 : 人民交通出版社, Nie Jianguo,Steel-concrete composite beam bridge[m].beijing: China Communications Press,2011.(in Chinese) [2] 邵长宇. 梁式组合结构桥梁 [M]. 北京 : 中国建筑工业出版社,2014. Shao changyu,beam-type composite structure bridge[m].china Architecture & Building Press,2014. (in Chinese) [3] Jiang Xu,Su Qintian,et al.experimental study and numerical analysis on mechanical behavior of T-shape stiffened orthotropic steel-concrete composite bridge decks [J].International Journal of Steel Structures,2017 (17): [4] 张彦玲. 钢 - 混凝土组合梁负弯矩区受力性能及开裂控制的试验及理论研究 [D]. 北京 : 北京交通大学,2009. Zhang Yanling,Theoretical Analysis and Experimental Research on Behavior and Crack Control of Negative Moment Zone in Steel-Concrete Composite Beams[D]. Beijing : Beijing Jiaotong

8 第 0 期张玥, 等 : 车辆荷载作用下钢板组合连续梁桥桥面板应力 8 University.(in Chinese) [5] 刘应龙, 蔺鹏臻, 孙理想. 梁格法计算双室箱梁剪力滞效应的精度研究 [J]. 应用力学学报,2016,33(02): Liu Yinglong,Lin PZ,Sun LX.The Precision Research of Grillage Method to Calculate the Shear-lag Effect of Double Room Girder[J].Chinese Journal of Applied Mechanics,2016,33(02): [6] 王小岗, 黄义. 箱梁静力分析的三维有限单元法 [J]. 应用力学学报,2002,19(01): Wang Xiaogang,Huang Y.3-D Beam and Plate Elements Method for Static Analysis in Box Girder[J].Chinese Journal of Applied Mechanics, 2002,19(01): [7] 林文进, 刘山洪, 邹宇. 钢 - 混组合梁负剪力滞有限元分析 [J]. 桥 09: [15] 赵云安, 王炎. 车辆荷载作用下连续箱梁剪力滞效应分析 [J]. 铁道建筑,2013,02:9-11. ZHAO Yunan,WANG Y.Analysis of Shear lag effect of continuous Box girder under vehicle load[j].railway Engineering,2013,02:9-11. [16] 公路桥涵设计通用规范 :JTG D [S]. 北京 : 人民交通出版社,2015. General Specifications for Design of Highway Bridges and Culverts: JTG D [S].Beijing:China Communications Press,2015. [17] 公路钢结构桥梁规范 :JTG D [S]. 北京 : 人民交通出版社, Specifications for Design of Highway Steel Bridges:JTG D [S].Beijing:China Communications Press,2015. 隧工程,2015(03): LIN Wenjin,LIU SH, ZOU Y.Finite Element Analysis on Negative Shear Lag of Steel-Concrete Composite Beam[J].Bridge and Tunnel 以上为常见参考文献类型著录格式, 具体见 GB/T 文后参考文献著录规则 Engineering,2015(03):67-70.(in Chinese) [8] 项海帆. 高等桥梁结构理论 [M]. 北京 : 人名交通出版社,2013. XIANG Haifan.Advanced Theory of Bridge Structures[M].Beijing: China Communications Press,2013.(in Chinese) [9] 聂建国, 田春雨. 简支组合梁板体系有效宽度分析 [J]. 土木工程学报,2005,38(02): NIE Jianguo, TIAN CY. Effective Widths of Simply Supported Composite Beams With Transverse End Girders[J]. China Civil Engineering Journal,2005,38(02):8-12.(in Chinese) [10] Stuart S.Chen,Amjad J.Aref,et al.proposed Effective Width Criteria for Composite Bridge Girders[J].Journal of Bridge Engineering, 2007(12): [11] Methee Chiewanichakorn,Amjad J. Aref,Stuart S.Chen,and II-Sang Ahn.Effective Flange Width Definition for Steel Concrete Composite Bridge Girder[J].Structural Engineering,2006(132): [12] Jian-Guo Nie,Chun-Yu Tian,et al.effective width of steel concrete composite beam at ultimate strength state[j].engineering Structures, 2008 (30): [13] 李清富, 鲁博文, 周国栋. 荷载作用位置对箱梁剪力滞效应的影响 [J]. 郑州大学学报 :( 工学版 ),2011,32(02): LI Qinfu,LU BW,ZHOU GD.Shear Lag Effect of Box Girder with Varying Loading Positions[J]. Journal of Zhengzhou University(Engineering Science), 2011,32(02): [14] 卢海林, 蔡恒, 汤正. 移动荷载作用下薄壁曲线箱梁剪力滞效应分析 [J]. 铁道建筑,2016,09: LU Hailin,CAI H,TANG Z.Analysis on Shear Lag Effect of Thin-Walled Curved Box Girder Under Moving Load[J].Railway Engineering,2016,

9 第 0 期张玥, 等 : 车辆荷载作用下钢板组合连续梁桥桥面板应力 9 Stress Analysis of Steel Plate Composite continuous girder Bridge Deck under vehicle load Zhang Yue Guo Jincen (College of Civil Engineering, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou ) Abstract:A new type of steel plate composite beam has a large spacing between the steel main girder and the stress distribution of the deck plate in the transverse direction of the bridge is uneven. In order to study the shear lag effect of deck slab of steel plate composite continuous girder bridge under wheel load, the finite element software Midas/FEA is used to model and analyze. The influence of vehicle load on shear lag effect of concrete bridge slab is studied when the vehicle load changes in the transverse and longitudinal position. The results show that with the change of the longitudinal position of vehicle load, the variation of shear lag coefficient is not exactly the same under different working conditions. The most sensitive section to the longitudinal position of vehicle load is the support section and the junction of the change of positive and negative moment. The variation of transverse position of vehicle load has a great influence on the shear lag, and the shear lag coefficient at the position of vehicle load reaches the maximum when the load is biased. Therefore, in the design stage, the effect of the change of the load position of the vehicle on the shear lag effect of the double girder type steel plate composite beam bridge should be fully considered. The stress of this kind of bridge is modified when the effective width of the gauge is used to divide the beam lattice. Key words: continuous bridge; steel plate composite beam bridge; vehicle load; shear lag effect ; grillage method; effective width

3 PC not suitable for this kind of bridge. 3 Considering the shear deformation of the CSWs the correction formulas are obtained for the PC box girder

3 PC not suitable for this kind of bridge. 3 Considering the shear deformation of the CSWs the correction formulas are obtained for the PC box girder 2016 3 3 210 Mar 2016 JOURNAL OF RAILWAY ENGINEERING SOCIETY NO. 3 Ser. 2016 210 3 1006-2106 2016 03-0060 - 05 PC 1 2 1 1 1. 7070 2. 410082 PC PC 1 10 3 + 3 m PC ANSYS 1 PC 2 JTG D60 2015 3 PC 4 PC U448.