以舞水大桥为实体桥,利用相似原理、方程分析法和量纲分析法,对该系杆拱桥进行相似分析,建立CFRP吊系杆钢箱拱桥试验模型。根据试验目的,模型选用弹性模型。因模型各物理量之间的方程关系式无法确立,故采用量纲分析法,根据第二相似定理,求得十六个π数,建立起各物理量的关系。再利用方程分析法,求弹性模量和密度需满足的条件。最后将所有物理量的相似常数都化为几何相似常数和弹性模量相似常数的函数。由于该实体桥是由钢绞线、平行钢丝和混凝土等材料组成,而模型选材时吊系杆采用碳纤维,拱肋和主梁采用全钢结构,同一结构中各处弹性模量比各不相同,通过把EA、EI、EW作为复合物理量解决了这一问题。建立相对应试验模型,并进行试验研究。
采用有限元方法,分析研究全桥效应对正交异性钢桥面受力特性的影响,提出并建立了全桥模型和钢桥面局部节段模型,通过对关注截面的位移和应力控制,确保节段计算模型合理,研究了正交异性钢桥面易出现疲劳裂纹位置的应力和全桥效应。研究结果表明:钢桥面疲劳验算的控制应力可分为纵肋纵向应力和其他局部应力,局部应力受全桥效应影响很小,应力计算可不计全桥效应;纵肋纵向应力受全桥效应影响明显,但纵肋纵向应力幅受全桥效应影响很小,节段模型可直接用于正交异性钢桥面疲劳验算,提出了适合于钢桁梁桥疲劳验算的有效节段计算模型
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