单塔单索面钢箱梁宽体斜拉桥空间效应分析

单塔单索面钢箱梁斜拉桥作为单线悬吊体系常用于交通量日益增大的市政宽体桥梁,但是该类桥型主梁宽跨比较大,需要充分考虑其空间力学行为特征才能在结构安全的前提下充分发挥其功能与景观的特性。以一座宽跨比为0.289的单塔单索面市政斜拉桥为例,首先从动力特性以及剪力滞效应角度对比了精细化三维空间模型与传统杆系梁格模型对该类桥型结构分析的准确性与适用性,推荐并使用精细化三维空间模型进行背景桥梁的空间效应分析,包括空间应力分布、局部构件受力以及偏载受力特性。分析结果表明:(1)纵、横向正应力沿截面横向均具有非常明显的分布不均匀现象,特别在一些复杂构造处,不均匀性更加明显;顶、底板均会表现出突出的剪力滞效应,有效宽度计算时需要考虑该效应。(2)局部构件受力同样具有强烈的空间性,最大值与最小值分布在不同位置,并且与主体结构应力分布相似。(3)偏载作用下,顶板应力水平会有明显提高,尤其偏载侧腹板位置,应力水平较高,偏载作用会进一步加剧顶板剪力滞的效应;偏载效应在底板处并不如顶板明显,仅在桥墩处表现出较强的剪力滞效应或应力不均匀分布特性。