石首长江公路大桥主梁钢混结合段设计及有限元分析

魏奇芬，丁望星，叶文海

（1.湖北省交通规划设计院股份有限公司，湖北 武汉430051；2.湖北交通职业技术学院 湖北 武汉430079）

1 工程概况

石首长江公路大桥位于长江两湖平原地理中轴线，连接潜江、江陵、石首、华容等地，是潜江至石首高速公路跨越长江的一座控制性桥梁工程[1]，也是素有“九曲回肠”之称的长江下荆江河段的首条过江通道。桥址位于湖北省荆州市石首市长江碾子湾附近，项目建设总里程为39.723km，其中长江大桥长10.454km，由主桥、滩桥和引桥组成。

长江大桥采用设计速度100km/h的六车道高速公路标准，桥面宽33.5m（不含布索区）；汽车荷载等级公路-Ⅰ级；主桥采用主跨816m双塔不对称混合梁斜拉桥方案，桥跨布置为（75+75+75）m+820m+（300+100）m；主梁钢混结合面设于北塔附近，并伸入主跨距北塔中心线26.5m；北边跨采用混凝土主梁，长251.5m；中跨和南边跨采用钢主梁，全长1193.5m，见图1。

2 主梁钢混结合段设计

2.1 主梁钢混结合段受力特点

混合梁斜拉桥通常是指斜拉桥主跨采用重量轻的钢梁、边跨采用刚度好的混凝土梁。主跨采用重量轻、抗弯能力强的钢梁以加大跨越能力，边跨采用重量重、刚度大的混凝土梁可以起到很好的锚固作用，且造价较低。该桥型充分利用了钢与混凝土两种材料各自的优良特性，形成了较好的结构受力体系，得到较为广泛的工程应用[2,3]；但钢混结合段是主梁两种不同材料的连接点，主梁刚度和强度在此发生突变，在结构力学上为不连续点，容易导致该处应力集中，从而形成了构造上的弱点。……