钢-UHPC组合梁与钢箱梁结合段有限元分析.pdfVIP

第49卷第2期武汉理工大学学报（交通科学与工程版)Vol.49No.2

2025年4月JournalofWuhanUniversityofTechnologyApr.2025

(TransportationScience.Engineering)

钢-UHPC组合梁与钢箱梁结合段有限元分析

邢恒1,2)

刘沐宇1.2)邓晓光*1.2)刘新华3)

冯鹏程3

430070)

（武汉理工大学土木工程与建筑学院）武汉4

（武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室2武汉430070)

430056)

（中交第二公路勘测设计研究院有限公司3）武汉

摘要：针对某主跨1160m的混合式组合梁斜拉桥主梁结合段设计方案的受力性能分析问题，采用

ABAQUS软件建立实桥的钢箱梁-组合梁结合段的精细化有限元模型，计算得到实桥模型在最大

轴力工况、最大弯矩工况下的应力特征.结果如下：钢箱梁-组合梁结合段在最大弯矩工况下，钢结

构最大Mises应力为158.5MPa，UHPC桥面板最大轴向压应力为16.9MPa，最大主压应力为

17.1MPa，最大拉应力为2.4MPa；承压板分担了5.87×10*kN的轴力，占总轴力的36%，钢箱梁

承担总轴力的64%，传力均勾明确，传力路径清晰，结合段受力满足规范要求。

关键词：超千米主跨斜拉桥；钢箱梁-组合梁结合段；有限元模拟；应力分析；传力机理

中图法分类号：U448.27doi:10.3963/j.issn.2095-3844.2025.02.024

0引言键传递，余下由钢壳上的剪力钉和截面粘结力传

递.林一宁等[31建立了局部剪力钉推出模型，通过

斜拉桥主梁主要采用钢箱梁、混凝土梁、钢-有限元模拟剪力钉的传力机理.结果表明：钢-混

混组合梁以及混合梁构成，由此形成了钢箱梁与结合段剪力钉竖向受力不均匀，中间剪力钉受力

混凝土梁，钢箱梁与钢-混组合梁等结合段.由于相对较小，当荷载到达一定程度，荷载值越大，剪

斜拉桥主梁不仅承受竖向荷载，同时也承受巨大力钉受力越均匀；相对而言，剪力钉规格越高，刚

的轴向荷载，结合段的受力特性与传力机理十分度越大，首先受力的剪力钉会分担更多的剪力，受

复杂，研究结合段受力性能，为设计施工提供理论力不均匀.综上所述，关于钢-UHPC组合梁与钢

依据是十分必要的.箱梁结合段的有限元分析尚不多见[-51

钢-混结合段内部形式多样、构造复杂，简单针对某主跨1160m的混合式组合梁斜拉桥

传统的力学分析和计算方法很难适用于该类结主梁结合段设计方案的受力性能分析问题，建立

构.因此需借助空间有限元方法以及有限元软件，了结合段的精细化有限元模型，计算得到最大轴

建立钢-混结合段模型，探究其在各种荷载工况下力工况与最大弯矩工况下的应力特征，进行受力

的受力特性与传力机理[1王小飞[2]以新建福厦与传力机理的分析.

高铁乌龙江高低塔混合梁斜拉桥为背景，运用

ANASY建立了钢-混结合段的精细化有限元模1工程概况

型，分析了最不利荷载工况下的各构件受力状态

以及相应的轴力分配比例，发现将近一半的轴力本文以某主跨1160m双塔混合梁斜拉桥为

由承压板以压力传递给混凝土，18%由PBL剪力研究对象，桥面全宽