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《漫水桥漫水状态下的结构整体受力分析》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、漫水桥漫水状态下的结构整体受力分析第8卷第3期2009年8月广东交通职业技术学院JoURNAL0FGUANGD0NGCoMMUNlCATIoNSPOLYTECt-INICVo1.8No.3August2009文章编号:1671—8496.(2009)03.0031.04漫水桥漫水状态下的结构整体受力分析赵文秀(,州市公路管理局工程研究所,广东广州510420)摘要:文中以某漫水箱梁桥漫水状态下结构的力学反应分析为工程背景,介绍了漫水桥梁承载力分析的主要内容和计算方法,并对漫水桥梁的构造提出建议,可供工程技术人员在类似工程中参考和借鉴.关键词:漫水桥;受力分析中
2、图分类号:U448.2文献标识码:AStructuralAnalysisofSubmersibleBridgeZHAOWe13.xiu(EngineeringResearchInstitute,HighwayBureauofGuangzhouCity,Guangzhou510420,China)Abstract:Onthebasisofin~oducingstructuralanalysisofacertainsubmersiblebridge,thispaperintroducesthemaincontentandmethodofcalculationoft
3、hiskindofbfidge,meanwhile,givessomeadviseOnthestructureofsubmersiblebridge.Keywords:submersiblebridge;structuralanalysis在次要的公路上.跨越常水位与洪水位高差较大且不通航的河流,同时洪水时间较短,交通允许暂时中断的条件下,桥梁标高可按常水位设计,洪水时允许水流从桥面漫过.这种桥梁称为漫水桥.由于漫水桥在使用过程中.允许洪水漫过桥面高度.因此对此类桥梁的承载力评价不可避免地包含对桥梁在漫水状态下的承载力评价.对于漫水桥的承载力评价不可能象一般桥
4、梁的承载力评价那样通过成桥荷载试验来进行.因为在实际中几乎无法模拟桥梁在漫水状态下的受荷状态以及力学行为.因此对漫水桥的承载力评价不得不主要借助力学分析为主.本文以某预应力混凝土箱梁为例,详细介绍漫水桥的力学分析方法.1工程概述桥梁设汁为跨径(30+40+301m的等截面整体现浇预应力混凝土箱梁,墩梁固接,箱梁长度为收稿日期:2009.03.28作者简介:赵文秀(1976一),女,工程师研究方向:桥梁结构99.9m.为了避免接线道路路面与两侧地面存在高差从而影响道路两旁房屋的使用和城市景观.将桥面高程降低,与桥头两端道路自然接顺,因此桥梁高度不能满足2O年一遇
5、洪水位的要求.桥梁设计为漫水桥.2漫水状态桥梁结构分析与计算桥梁在漫水状态下,桥梁处在相互耦合的流速场内,即使恒定流经过非流线型箱形截面的桥梁时.也会在桥梁结构的一定范围内产生紊流.引起桥梁的振动.而振动的桥梁又将反过来影响流场,改变水流对桥梁结构的作用,受力非常复杂,精确分析是不可能的,需要做些必要的简化.预应力混凝土箱梁截面尺寸较大.刚度大,抗扭转性能好,可以认为桥梁结构在水流作用下保持静止,因此水流对其振动效应较小,基本可以忽略【",而且为了简化计算手段,仅考虑桥梁结构在定常流作用下的反应.即静力作用32广东交通职业技术学院第8卷漫水桥梁在漫水状态下的静
6、力作用包括桥梁在水中受到的浮力作用以及在定常流场中受到的水压力作用2.1漫水状态浮力分析与计算小容置疑.桥梁在漫水状态下将受到浮力的作用,根据阿基米德定律,浮力大小为桥梁在水中排开的水受到的重力,即pg(1)式中:P为水的密度;V排为桥梁排开水的体积;g为重力加速度.当桥梁处于漫水状态且箱室内空间被水充满时即全充满工况.排开水的体积即为桥梁结构的混凝土体积.但是如果考虑箱梁进水和落水的过程时,则全充满工况未必是最不利的.因为若在涨水过程中,水流上涨速度较快时,水流上涨的速度大于箱梁进水的速度,将使箱梁外水位高于箱梁内水位,桥梁排开水的体积应为没入水中箱梁体积与
7、箱室内外水位差对应的空箱室这两部分体积之和,则最不利工况桥梁排开水的体积为桥梁结构的混凝土体积与箱室内外水位差最大值对应的空箱室这两部分体积之和,此涨水工况桥梁结构受到的浮力可能会大于全充满工况.而在落水过程中,箱外落水快于箱内水排出速度,将使箱内水位高于箱外水位的情况.此时桥梁将受到箱外水位线以上的箱室内部的水的重力作用,降水工况最不利时桥梁将受到箱室内外水位差最大值的水的重力作用.在涨水以及落水的过程中,桥梁任何一一种受力状态都介于这二者之间.2.1.1涨水工况的计算若计算出涨水过程中箱室内外水位差的最大值.就可以得出桥梁在涨水工况中可能的最大排水量.根据
8、水力学中短管出流原理可以得到涨水过程中
