基于地区温度实测数据的大跨度钢箱梁悬索桥的温致效应研究

黄旭 朱金 钱逸哲 李永乐

摘 要：基于地區的温度实测数据，采用4种常用的概率分布模型对桥址区不同季节日温度极值分布进行拟合，通过5项拟合指标评价各概率分布模型的拟合优劣，并选取最优概率分布模型。基于最优概率分布模型，进一步推算出桥址区重现期分别为20、50、100 a的温度极大值和极小值。采用ANSYS有限元软件建立某大跨度钢箱梁悬索桥有限元模型，并研究考虑极端温度下不同构件升降温对桥梁自振频率和位移的影响。进一步研究中央扣、竖向支座和伸缩缝等约束体系对桥梁温致效应的影响。结果表明：全桥自振频率除加劲梁一阶对称横弯频率外，其余的频率与全桥的温度呈负相关;悬索桥的桥塔和加劲梁分别升、降温25 ℃时，桥梁各阶自振频率变化量都在5%以内;悬索桥主缆降温12 ℃时，导致加劲梁反对称竖向振动频率的显著增加，约为12%。此外，加劲梁纵向竖向位移响应及桥塔竖向和纵桥向位移响应与桥梁温度变化的呈线性相关性，且加劲梁的纵向位移受加劲梁的温度变化影响最大，建水测和元阳侧纵向位移变化率分别为4.7、3.3 mm/℃。加劲梁梁端竖向位移和转角主要受到主缆温度变化的影响。竖向支座和伸缩缝纵向限位装置对桥梁的温致位移响应影响可忽略不计，但中央扣会使桥梁跨中处短吊杆的内力发生突变。

关键词：悬索桥;钢箱梁;温致效应;自振频率;有限元分析

中图分类号：U448.25   文献标志码：A   文章编号：2096-6717（2020）04-0067-10

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