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时间:2020-03-23
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1、桥墩形式对连续刚构桥刚度的影响杨勃1,张鹏2(1.陕西铁路工程职业技术学院,陕西渭南714000,2.中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西西安710043)摘要:在连续刚构桥中,中间桥墩采用墩粱固结体系,桥墩刚度的大小对全桥刚度和结构的使用功能影响比较大。而桥墩的形式对桥墩刚度有决定性作用,所以桥墩形式的选择是进行连续刚构桥设计优化的重点。本文结合西平线莫谷河2号连续T型刚构桥的设计,来分析桥墩形式对连续T型刚构桥刚度设计的影响。关键词:连续刚构桥;桥墩形式;刚度中图分类号:U442文献标识码:A文章编号:1672—4011(2012)04一0046—02Formonthecont
2、inuousrigidframebridgepierstiffnessinfluenceYANGB01,ZHANGnn92(1.ShaanxiInstituteofRailwayEngineeringTechnology,Weinan714000,China;2.FefirsttoinvestigatedesigngroupCo.,LTD,Xian710043.C^ina)Abstract:inthecontinuousrigidframe,thepierbeambridgemiddleconsolidationsystem,thesizeofthepierstiffnessoft
3、hewholebridgestructurestiffnessandtheusefunctionoftheinfluenceisbigger.Andtheformofpierstiffnessofpierwasde-cisive,SOthechoiceoftheformofbridgepieristhefocusofthedesignoptimizationoflongspancontinuousrigidframeBridges.Combiningwiththexipingline2consecutiveomovalleyposesthemodelTofbridgedesign,
4、toanalyzethebridgepierofcon—tinuousrigidframemodelTformtheinfluenceoftherigidityde.sign.Keywords:continuousrigidframe;bridgepierform;sti仟hess1工程概况莫谷河2号大桥是新建西安到平凉铁路线路的重点控制工程,为跨越莫谷河而设立。全桥采用刚构——连续梁体系。从左至右分别为84墩(连续墩),7。墩(连续墩),6。墩(刚墩),5。墩(刚墩),4。墩(刚墩),3。墩(连续墩)。跨径布置为54+3×90+54m,如图1所示:桥面净宽11.4m,主梁为变截面
5、单箱单室结构,混凝土强度为C50,主桥墩墩高为59m,混凝土强度为C35,因为本桥采用连续刚构桥,在设计过程中为了满足上部结构在温度,混凝土收缩徐变以及地震力的影响下,产生的纵向水平变形,一般将主墩设计为纵向抗推刚度小的柔性墩来满足位移要求⋯。如果桥墩刚度较大,因主梁的预应力张拉、收缩、徐变、温度变化等因素所引起的变形受到桥墩的约束后,将在主梁内产生较大的次内力,并对桥墩也产生较大的水平推力,从而会在结构混凝土上产生裂缝,降低结构的使用功能。所以连续刚构桥的桥墩结构除满足承载能力和稳定的要求外,还需要有一定的柔性,即采用柔性墩。柔性墩的立面形式主要有三种:单柱式墩,双肢薄壁墩,薄壁
6、空心墩。图1莫谷河2’桥立面图2设计资料和参数标准根据实桥相关参数,利用Midas建立该桥有限元模型,模型中分别采用单柱式墩墩截面直径为3.8m;双肢薄壁墩,截面尺寸6.5×2.0(m),间距0.5m,薄壁空心墩,墩顶截面尺寸5.5×6(m),采用1:20的放坡。采用有限元程序Midas分析该桥梁的结构特性,由于篇幅有限选择中间4—6号墩作为研究对象。2.1荷栽分析(1)恒载。包括梁部结构自重、二期恒载及基础变位等。(2)设计列车活载。采用“ZK活载”。(3)设计加载时,活载图式可任意截取。双线荷载作用时按100%计,不予折减。(4)顶帽和钢筋混凝土墩身结构考虑列车活载的动力作用。
7、(5)桥梁在曲线上时,应考虑列车竖向静活载产生的离心力。(6)制动力或牵引力按列车竖向静活载的10%计算,但当与离心力或列车的竖向动力作用同时计算时,则按竖向静活载的7%计算。双线桥采用一线的制动力或牵引力。2.2计算分析方法(1)实体桥墩模型在模拟实际桥墩的各种特性上相对精确、真实,可以更合理的刚度、应变分布状况,在此利用Midas分析软件进行分析。桥墩采用三维实体单元,取基础以上部分的净高度,基础底部的约束按固定端处理。(2)根据有限元法原理,建立结构的三维自由振
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