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《支承方式对小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥受力性能的影响研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、支承方式对小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥受力性能的影响研究156科技研究城市道桥与防洪2010年l2月第12期支承方式对小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥受力性能的影响研究杨爱民-,卢文锋,刘泉,李茂奇z(1.中国市政工程华北设计研究总院,天津市300074;2.东北林业大学,黑龙江哈尔滨150040)摘要:由于构造方面的原因,曲线桥存在"弯一扭"耦合[1]作用,由于小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥曲率半径较小,其"弯一扭"耦合作用更加明显,为了讨论和验证支座的布置方式对小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥受力的影响.该文通过改变小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥支承方式,采用粱格
2、法来建立有限元模型分析支承方式对小半径鱼腹式连续曲线箱梁梁桥纵向弯矩,扭矩和支座反力的影响.数据表明,双支座可以有效减小小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥的扭矩,可以使内,外侧支座的支反力趋于相等,使小半径鱼腹式梁桥受力更加合理,但是对纵向弯矩的影响较小.该文的结论对今后的设计工作有一定的指导意义.关键词:小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥;"弯一扭"耦合;支反力;静载试验;抗扭性能中图分类号:U441+.5文献标识码:A文章编号:1009—7716(2010)12—0156—030前言改革开放以来,随着我国民经济的持续快速发展,高等级公路及城市道路建设的发展,社会对
3、交通设施的需求量也随之加大,交通运输业蓬勃兴起.曲线桥回因布置灵活,受场地限制较小等特点得到了广泛的应用,已经成为高速公路,立交桥梁和高架桥梁中的一种不可或缺的重要桥型.这些立交桥和高架桥不仅缓解了所在城市的交通,而且还增添了所在城市的环境美观,成为一道亮丽的风景线,满足安全美,功能美,结构美,经济美,视觉美,环境美的要求.高等级公路在路线线形方面要求越来越高,在公路建设中,除特大桥梁外,一般要求桥梁的平面布置服从公路线形,在进行平,纵,断面三方面综合设计时,应做到平面流畅,纵坡均衡,横断面合理.由于受地形,地物和占地面积的影响,在城市中立交桥往往受到用地
4、面积的限制,所以曲线桥多为小半径的曲线梁桥,行车速度小的特殊桥梁平曲线半径可达到25ml3j.在曲线梁桥下部结构设计时,为减少占用士地,改善下部结构布局,增加视野和桥形美观,其下部墩柱往往采用独柱支承方式,这种形式的曲线梁桥受力状态较为复杂,支承方式的选择x~/J,半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥的受力影响较大].1不同支承方式对小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥受力性能的影响1.1工程概况某小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥设在一圆收稿日期:2010—07—27作者简介:杨爱民(1975一),女,湖南人,工程师,从事道路桥梁设计研究工作.曲线上,曲线半径R=75m.单孔跨
5、径为25m,孔跨布置为4×25m+3×25m+3×25m,共三联十跨,桥长250m.取边跨一联三跨为研究对象,平面布置见图1.主梁截面形式采用高1.8m的鱼腹式普通钢筋混凝土连续箱梁,为单箱五室,主梁横断面见图2.桥墩形式为独柱式桥墩,桥墩截面为底部两圆相交,向上横向呈酒杯状扩展,桥梁支承形式见图3.桥面宽度:12m+2m×0.5m防撞墙.设计荷载:汽车:城一A级,人群:4kN/m.图1桥梁横断面图图2主梁横断面图(单位:12m)采用梁格法I5J【6_进行建模,全桥共分成213个单元,其中120个纵梁单元和93个横梁单元.桥梁平面有限元模型见图4.采用两种
6、支承方式,一种是所有支座均为双支座,另外一种是曲线桥两端是双支座,跨中为单支座,现在考察这两种支承形式对小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥受力性能的影响.具体支承情2010年l2月第12期城市道桥与防洪科技研究157图3桥梁支承情况图(单位:cm)图4桥梁平面有限元模型况见图5,图6.分别考察汽车荷载和恒载作用下的影响,汽车荷载模拟城一A级.以边肋为例考察不同支承形式对受力的影响,分别取端支点处,1/8跨,1/4跨,3/8跨,1/2跨,5/8跨,7/8跨,边支点,1/8跨,1/4跨,3/8跨,1/2跨等几个位置作为测点.图5中墩为双支座支承形式图1.2不同支承形
7、式对小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥纵向弯矩的影响首先,考察不同支承形式对小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥纵向弯矩的影响,通过建立模型,图6中墩为单支座支承形式图可得在汽车荷载作用下,不同支承形式对小半径鱼腹式连续曲线梁桥纵向弯矩的影响情况见图7;在恒载作用下,不同支承形式对小半径鱼腹式连续曲线梁桥纵向弯矩的影响情况见图8.昌Z趔静厘'各点位置+单支座+双支座图7活载作用下的纵向弯矩值图+单支座+双支座图8恒载作用下的纵向弯矩值图由图7可知:在汽车荷载作用下,边支点处的弯矩值变化较大,采用单支座时的纵向弯矩值是采用双支座时弯矩值的2.0倍,除边支点处纵向弯矩值变化
8、较大以外,中间独柱墩采用双支座和采用单支座对其他各点纵向弯矩值的影
