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以舞水大橋為實體橋,利用相似原理、方程分析法和量綱分析法,對該系桿拱橋進行相似分析,建立CFRP吊系桿鋼箱拱橋試驗模型。根據試驗目的,模型選用彈性模型。因模型各物理量之間的方程關系式無法確立,故采用量綱分析法,根據第二相似定理,求得十六個π數,建立起各物理量的關系。再利用方程分析法,求彈性模量和密度需滿足的條件。最后將所有物理量的相似常數都化為幾何相似常數和彈性模量相似常數的函數。由于該實體橋是由鋼絞線、平行鋼絲和混凝土等材料組成,而模型選材時吊系桿采用碳纖維,拱肋和主梁采用全鋼結構,同一結構中各處彈性模量比各不相同,通過把EA、EI、EW作為復合物理量解決了這一問題。建立相對應試驗模型,并進行試驗研究。
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采用有限元方法,分析研究全橋效應對正交異性鋼橋面受力特性的影響,提出并建立了全橋模型和鋼橋面局部節(jié)段模型,通過對關注截面的位移和應力控制,確保節(jié)段計算模型合理,研究了正交異性鋼橋面易出現疲勞裂紋位置的應力和全橋效應。研究結果表明:鋼橋面疲勞驗算的控制應力可分為縱肋縱向應力和其他局部應力,局部應力受全橋效應影響很小,應力計算可不計全橋效應;縱肋縱向應力受全橋效應影響明顯,但縱肋縱向應力幅受全橋效應影響很小,節(jié)段模型可直接用于正交異性鋼橋面疲勞驗算,提出了適合于鋼桁梁橋疲勞驗算的有效節(jié)段計算模型
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