斜腿倾角对预应力混凝土斜腿刚构桥受力性能的影响

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1、第34卷第6期华北水利水电学院学报Vo1．34NO．62013年12月JournalofNoahChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPowerDec．2O13DOI：10．3969／j．issn．1002—5634．2013．06．025斜腿倾角对预应力混凝土斜腿刚构桥受力性能的影响陈铭，梁西建，李晓克(1．河北省水利水电第二勘测设计研究院，河北石家庄050021；2．河南省交院工程检测加固有限公司河南郑州450001；3．华北水利水电大学土木与交通学

2、院，河南郑州450045)摘要：为明确斜腿倾角对预应力混凝土斜腿刚构桥受力性能的影响，结合某预应力混凝土斜腿刚构桥的优化设计，分析了斜腿倾角变化对桥梁控制截面的内力、应力和位移的影响规律．从有利于桥梁承受弯矩、剪力和轴力，有利于控制最大应力和位移等不同角度，得出了适宜的斜腿倾角取值范围．综合考虑各方面因素后，推荐该桥的斜腿倾角范围为40。～5O。．研究成果对类似桥型设计具有参考价值．关键词：预应力混凝土桥；斜腿刚构；受力性能；内力；应力；位移；斜腿倾角中图分类号：U442．5文献标识码：A文章编号：1002—5

3、634(2013)06—0088—04在城市桥梁中，采用下部斜构方式可以起到增1桥梁结构及计算模型加桥梁整体结构灵动性，增强美观效果，减小下构阻1．1桥梁结构概况水系数，提高过水能力的作用¨．从桥梁结构受力某预应力混凝土斜腿刚构桥梁跨径90m，边中角度考虑，斜构可以为中间跨提供轴向压力，有利于跨比值约为0．8．采用单箱三室箱型截面，跨中截面桥梁主梁受力状态的改善，因此适于在中型跨度桥梁高1．50m，梁腿刚结处梁高2．80m，支座处截面梁中推广应用．笔者结合工程实例设计，分析了梁高1．50in，箱梁顶板厚0．25

4、m，底板厚度以抛物斜腿倾角对预应力混凝土斜腿刚构桥受力性能的影线形式从0．20m过渡到0．50m．斜腿采用矩形截响规律．这种有推力结构所用的材料较省，建筑高度面，厚度为1．00m，主梁刚结处的斜腿宽度(垂直斜较低，目前已成为大多数发达国家高等级公路跨线腿中线)为2．686in，斜腿底部宽度为1．50m，斜腿总长为9．646m，斜腿从腹板边缘沿桥宽方向依次桥的首要选择．其中该桥型的斜腿倾角是影响桥梁布置4个．箱梁的纵断面如图1所示．控制截面内力、应力和位移的关键因素．图1箱梁纵断面(单位：cm)收稿日期：2013

5、—10—15基金项目：生态建筑材料与结构工程河南省高校科技创新团队支持计划(13IRTSTHN002)．作者简介：陈铭(1980一)，男，河北石家庄人，工程师，硕士，主要从事水利工程勘测设计方面的研究．通信作者：李晓克(1975一)，男，回族，河南许昌人，教授，博士，主要从事混凝土结构设计理论及应用方面的研究90华北水利水电学院学报2013年l2月菖60．0[—}=￡二：===：====：吕·20．O●1一边跨跨中处Z一20．0+刚结处m。=l一中跨跨中处一＼v一60．ol-’‘'~钟-1oo．o{=i二=i—

6、i==—i—一ii斜腿倾角／(。)斜腿倾角／(。)(a)主梁关键部位弯矩(b)斜腿关键部位弯矩ZZ一一撂斜腿倾角／(。)斜腿倾角／(。)(c)关键部位剪力(d)关键部位轴力图4关键部位的内力最大值随斜腿倾角的变化曲线斜腿倾角的变化对桥梁中跨的轴力影响较大应力影响较大(图5(a))，随着斜腿倾角的增加，边跨(图4(d))，随着斜腿倾角的增加，中跨压力迅速减跨中最大拉应力逐渐减小，每5。减小幅度约为2．5％，小，每5。轴向压力减小的幅度为14％左右，轴向压过大的拉应力对桥梁不利，从边跨跨中受力有利角度力能为中跨提供

7、预压应力，较大的轴向压力对桥梁分析，斜腿倾角宜取较大值45。～60。；随着斜腿倾角有利，斜腿倾角宜取较小值35。～45。；随着斜腿倾的增加，刚结处的最大拉应力逐渐增大，每5。增大幅角的增加，斜腿顶部和底部的轴力都逐渐减小，变化度约为3．3％，从刚结处受力有利角度分析，斜腿倾角规律相似，每5。轴向压力减小的幅度为5％左右，过宜取较小值35。～50。；随着斜腿倾角的增加，中跨跨大的轴向压力对斜腿受力不利，所以从斜腿受力有中处的最大拉应力逐渐增大，每5。增大幅度约为利角度分析，斜腿倾角宜取大值45。～60。．从有利3

8、．0％，从中跨跨中处受力有利角度分析，斜腿倾角宜于桥梁各部位承受轴力角度综合考虑，斜腿倾角宜取较小值35。一50。；随着斜腿倾角的增加，斜腿顶部为35。～45。．和中部的最大拉应力减小较快，每5。减小幅度约为2．2控制截面应力分析17％，从斜腿受力有利角度分析，斜腿倾角宜取较大该桥各关键部位最大应力随斜腿倾角的变化关值50。～60。．从有利于该桥梁抵抗拉应力角度综合考系如图5所示．斜腿