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边主梁截面自锚式悬索桥主梁剪力滞效应分析

一、引言

锚式悬索桥是一种应用广泛的大跨径桥梁结构，其优点在于可以减

小桥墩数量，降低施工难度，且可以在桥面上设置大范围的大型活动场

地，广受人们的喜爱。但是，随着悬索桥建设的不断发展，对于其结构

力学行为的研究和分析也越来越重要。本文将主要分析边主梁截面自锚

式悬索桥主梁剪力滞效应，为相关研究提供参考。

二、边主梁截面结构分析

边主梁是悬索桥结构重要组成部分之一，在桥梁主梁的连接处发挥

重要作用。在锚式悬索桥中，边主梁截面结构的设计与分析尤为关键。

主梁剪力滞效应是指由于悬索系统的变形导致主梁在横向受力时产生的

剪切变形滞效应。在强风或大跨度震动等情况下，悬索系统的振动会引

起较大的剪力，而且这些剪力不应该只由纵向系统来承受。因此，在边

主梁的截面设计中，需要考虑剪力传递的问题，特别是要注意剪力滞效

应。

边主梁的剪力滞效应主要是由于悬索系统的变形造成的，这种变形

会引起两侧支座之间的曲率变化，即边主梁两端的转角不再相等。由于

主梁依靠悬索的支撑，其受到的荷载作用点离端部越近，产生的剪力也

就越大。因此，当悬索系统发生变形时，主梁支点处的剪力就会随着距

离支点的偏移而变化。如果不加以控制，这种变化可能会导致桥梁的截

面产生非线性变形，进而影响桥梁的安全性能。

针对边主梁截面的设计，需要充分考虑悬索系统的变形对其剪力滞

效应的影响，并在结构设计中采用一定的措施来控制变形。同时，也需

要充分考虑材料的力学特性、截面形状以及荷载情况等因素，并通过有

限元分析等技术手段来进行评估和优化。

三、控制边主梁剪力滞效应的方法

控制边主梁剪力滞效应的方法可以从以下几个方面进行考虑。

1.增大边部剪力承载能力

在边主梁截面设计中，可以采用加厚板和加强肋等方式来增加边部

截面的剪力承载能力。这样可以有效地提高边部的抗剪强度，限制剪力

滞效应的发生。

2.设置边框架结构

在边主梁截面设计中，也可以考虑设置边框架结构，以增加边部截

面的刚度和剪力承载能力。这样可以有效地提高边部的抗剪强度和抗弯

刚度，进而限制剪力滞效应的发生。

3.优化边部截面形状

在边主梁截面设计中，也可以通过优化边部截面形状来控制剪力滞

效应。例如，采用折线型或曲线型截面形状，可以实现较好的剪力分布，

从而将边部剪力均匀分布到主梁中心区域，有效地缓解了剪力滞效应。

4.增加剪力增量

在悬索系统变形时，如果可以增加边主梁的剪力增量，可以有效地

限制剪力滞效应的发生。具体方法包括增加悬索系统的支点刚度、设置

大跨径的剪力筋、加强钢筋的质量等。

四、结论

边主梁是锚式悬索桥结构的关键部分之一，在剪力滞效应控制方面

具有较大的挑战性。本文主要对边主梁截面自锚式悬索桥主梁剪力滞效

应进行了分析，并提出了四种有效的控制方法，包括增大边部剪力承载

能力、设置边框架结构、优化边部截面形状和增加剪力增量。这些方法

可以有效地提高边部的抗剪强度和控制剪力滞效应的发生，为锚式悬索

桥的设计和施工提供了参考。