曲线梁桥支座反力分析.pdf

《曲线梁桥支座反力分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、浙江建筑，第27卷，第6期，2010年6月ZhejiangConstruction，Vo1．27，No．6，Jun．2010曲线梁桥支座反力分析AnalysisoftheEndReactionofCurvedBridge章建伟，谢丽民ZHANGJian—wei，XIELi—min(1．浙江远丰建设有限公司，浙江台州317500；2．台州市城乡规划设计研究院，浙江台州318000)摘要：曲线箱梁桥弯扭耦合的受力特点，使其容易出现支座脱空、梁体外移、翻转的问题。合理的支座布置形式可调节扭矩的分布，改善支座受力情况。以下结合工程实例，采用有限元法

2、建立模型，分析不同支座布置方式下的支座反力分布问题，得出的结论可用于类似的匝道桥设计。关键词：支座布置；支座反力；有限元分析中图分类号：U448．17；U443．362文献标识码：B文章编号：1008—3707(2010)06—0016—03随着城市建设和公路交通运输的快速发展，城桥通常采用抗扭支撑和点铰支撑两种形式。抗市立交桥逐渐成为一个城市标志性的工程。立交桥扭支座能有效改善梁体的扭转变形；点铰式支座只受已有路线和周围环境的限制以及未来交通转向的是相应地减小了曲线梁桥的抗扭长度，只传递力，而需要，平面内往往为曲线形式。与直线桥相比，由于

3、不能承担弯矩，通过设置一定的横向预偏心，达到人弯扭的耦合作用，曲线梁桥的受力要复杂很多。为地调整梁内扭矩分布的目的。近年来，频频出现曲线梁桥整体侧移、垮塌的事2计算实例故，究其原因，主要是由支座布置不合理以及其他方面的原因引起。因为支座的布置情况决定了全桥的2．1工程简介计算图式，从而影响全桥的内力分布。桥梁建成后，本文以某匝道桥为例，对该匝道桥支座反力进在运营期间受环境温差、车辆荷载等外荷载的作用，行分析。该匝道桥为等截面预应力混凝土连续箱梁会出现一些诸如“爬移现象”、扭转、内侧支座脱空桥，跨径布置为3m×3O12q。曲线为圆曲线，曲线半

4、现象等，而这些在设计时，可以通过调整支座的布置径为110m。单箱单室截面，双车道，其中跨中断面方式加以解决⋯。因此，对曲线梁桥，研究其支座与支座断面形式有所不同，分别见图1、图2。箱梁反力的分布十分重要。顶板宽度为9．5nl，梁底宽为4．51"11，梁高1．8m，腹板厚0．6m，采用斜腹板形式，计算荷载为城市Al曲线梁桥支座及布置方式级，均布荷载10kN／m，集中荷载300kN。顺桥向，支座的布置方式要综合曲率半径、单跨跨径以及一联的跨数等因素来考虑。通常有三。L‘厂种布置方式：全部设置抗扭支座；跨中设置独柱墩点铰式支座；抗扭支座和点铰式支

5、座混合设置。对城市立交，由于路线和路旁建筑的制约，限制了下部结构桥墩的位置，抗扭支座的应用也有横桥向，曲线梁图1跨中截面收稿日期：2010一叭一06作者简介：章建伟(1976一)，男，浙江三门人，工程师，从事桥梁研究工作。第6期章建伟等：曲线梁桥支座反力分析l7式九到方式十三是在方式六的基础上，将中墩点铰支座设置偏心，偏心距的具体大小歹lj于表2。．围2支座截面2．2布置方式支座布置方式见图3，固定支座、单向活动支座及双向活动支座的具体选用列于表1。方式一到方式六●固定支座O单向活动支座O双向活动支座支座间距为2．5m，方式七支座间距扩大到

6、3．5m。方图3支座布置方式表t1各支座布置形式表2不同布置形式下的偏心距3反力计算结果分析3．1径向位移是否约束3．1．1竖向支座反力分析将方式二、方式四以及方式三下竖向支座反力进行比较，可以得到是否约2．3有限元建模束径向位移的比较结果。从方式二到方式四，释放采用大型有限元软件ANSYS进行结构分析。箱了内侧支座径向位移，从表3中可以看出，竖向支座梁采用shell63单元，边界条件按照实际情况模拟，横反力基本相同，最大变化值发生在2#内侧支座，为桥向在跨中划分为l2个单元，在支座处整个断面作4．6kN，最小变化值仅为0．2kN。从方式四

7、到方式为一个单元；纵桥向每0．2m作为一个划分段，全桥三，释放了外侧支座径向位移，从表1中可以看出，共1764个单元，44184个节点，全桥模型见图4。竖向支座反力有所改变，表现为内侧支座竖向反力对于支座约束的模拟，如果是多向活动支座，则增大，最大增值为8．63kN，外侧支座竖向反力减只耦合相应节点的竖向自由度；单向活动支座，则分小，最大减小值8．9kN。别耦合相应节点的竖向自由度和平面内的径向自由对比方式一和方式四下竖向支座反力，可以看度；固定支座，则耦合相应节点的竖向、平面内的径出其变化很小，即无论约束内侧支座或是外侧支座向和切向自由度

8、。径向位移，两者对竖向支座反力影响基本相同。从以上分析得出，内外支座径向位移全部约束与只约束其中一侧支座径向位移相比较，其竖向支座反力几乎完全相等，而与全部不约束相比，竖向支座反