施洲, 王驰, 李嘉辉, 冯传宝, 胡尊森, 瞿国钊, 赵子越
铁道工程学报. 2026, 43(7): 29-35.
研究目的:拱梁分离式钢桁梁拱桥刚度大、抗震性能良好,但其拱脚拱-横梁结合段纵横隔板交错、受力特性及传力机理复杂,为探究分离式钢桁梁拱桥的拱-横梁结合段在地震等工况下受力特性,依托高烈度区主跨300 m潍宿铁路京杭运河特大桥,基于局部精细化仿真分析开展结合段受力特性、应力分布规律及传力机理研究。
研究结论:(1)罕遇地震工况下结构荷载效应更为显著,板件应力水平均高于主+附工况,高出60%~130%;结合段应力集中分布于拱肋腹板与桥面板等板件交界、几何突变及支座约束等位置处;罕遇地震下外侧拱肋腹板底部与横梁交界处最大应力达450 MPa,仍处于安全范围内;(2)两种工况下拱肋各板件正应力分布规律总体相似,沿拱轴向路径自桥面向上逐渐减小,应力受横隔板影响而沿轴向呈局部峰状分布;拱肋腹板受力最为不利,最大应力达到-429 MPa;拱肋两侧腹板受力显著大于内部腹板,为主要受力构件;顶部、中部焊缝及横梁底板竖直方向应力均接近于0,即结合段主要传递水平荷载;(3)两种工况下拱肋外腹板分别传递了53.6%、52.0%的水平力,为主要传力构件;内部拱肋腹板传递荷载均不到10%,表明其传力作用较弱;拱肋-横梁焊缝抗剪传递水平力分别为97.2%、96.6%,为水平力传递主要方式;(4)本研究成果可为高烈度地震区大跨拱梁组合桥优化设计提供参考。