预应力混凝土曲线箱梁桥受力性能分析

《预应力混凝土曲线箱梁桥受力性能分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com56桥梁结构城市道桥与防洪2013年12月第12期预应力混凝土曲线箱梁桥受力性能分析乔建刚，游金兰(1．天津市市政工程设计研究院，天津市300051；2．福州市公路局，福建福州350000)摘要：针对预应力混凝土曲线箱梁桥弯扭耦合明显的受力特点，建立一个两跨预应力混凝土曲线箱梁的有限元模型，通过分析其在自重、预嘘力及复合荷载下截面应力和位移的分布，考察曲线箱梁桥的受力性能。关键词：预应力；曲线梁；有限元；弯扭耦合中图分类号：U448．213文献标识码：A文章编号：1009—7716(2013)12—0056—05线梁桥的受力性能进行分析，以期从计算分析中1概

2、述总结出一些有益的结论，为预应力混凝土曲线梁在城市立体交叉桥及高速干线中，由于道路桥的设计提供参考。线型的需要，曲线梁桥被广泛采用，在曲线梁桥型2实例参数中，箱形截面由于抗扭刚度大、截面应力分布合理、稳定性好、材料利用充分等优点，得到广泛的模型为一联两跨预应力混凝土连续箱梁，跨应用。径布置为2X6m(见图1)，采用单箱单室截面，曲由于曲线箱梁桥具有独特的弯扭耦合力学特率半径为10m，梁高0．47m，箱梁顶宽2．4m，底性，使得结构受力相当复杂。通常，预应力混凝土宽1．15m，翼缘悬臂长0．625m。箱梁截面沿桥纵曲线箱梁桥适用于曲率半径较小的情况。在曲率向变化，跨中截面箱梁顶板、底板厚0．07

3、m，腹板半径较大的情况下，预应力混凝土箱梁桥容易出厚0．135m(见图2)；支点处截面箱梁顶板、底板厚现主梁外移、梁体向曲线外侧翻转等病害，且支0．14m，腹板厚0．21m(见图3)；桥梁支点处设置座反力和预应力效应的计算缺乏合理和精确的分横梁，其中端横梁厚0．4m，中支点横梁厚0．5m，析方法。横梁截面与典型横截面问设0．8m长的变截面段。针对预应力混凝土曲线梁复杂的受力特点，梁体采用C50混凝土，每束预应力钢束采用单根本文将对一联预应力混凝土曲线箱梁模型进行有15．24钢绞线，张拉控制应力为800MPa，共六束。限元分析，对预应力效应及外荷载作用影响下曲3有限元模型收稿日期：2013-07

4、—31本文采用通用有限元程序对预应力混凝土箱作者简介：乔建刚(1984一)。男，内蒙古四子王旗人，工程师从事桥梁设计工作。梁进行分析。不设置开口。建议单位车辆以右进右出的形式进横向排水管可采用塑料管或混凝土管。采用塑出道路，在附近交叉路口调头实现左转。料管的应设置混凝土包封，以免路基施工碾压时4．5排水破坏排水管，引起积水的渗漏。横向排水管在渗沟中央分隔带内水分的主要来源是大气降水和的出口、雨水井的接口处均应设置止水措施，以免绿化灌溉。如果这部分水不能及时排放而滞留在积水的渗出。种植土内，积水可能就会渗入两侧路基土中，使路5结语基稳定性降低，从而导致路面出现裂隙。因此，中央分隔带的排水设施尤为

5、重要。城市干路是城市交通的快速通道，设置合适的目前常用的中央分隔带排水形式为渗沟+排中央分隔带对于保障行车速度、行车安全、行人安水管。在中央分隔带底部设置碎石渗沟与纵向排全及构筑城市生态环境等方面具有重要意义。城水管用于汇集下渗水分，再通过横向排水管将汇市主干路的规划设计应重视中央分隔带，合理规水排入路侧的雨水井中。纵向排水管的坡度应不划宽度及开口，城市次干路也应尽可能地采用中小于1％，横向排水管的坡度应不小于2％。央分隔带形式。学兔兔www.xuetutu.com2013年l2月第l2期城市道桥与防洪桥梁结构57_0乱图1立面图(单位：mm)图6预应力混凝土曲线箱梁桥有限元模型图2跨中横断面

6、(单位：ram)4自重作用下结果分析预应力混凝土曲线箱梁由于受到结构曲率半径的影响，在自重荷载作用下不仅产生弯曲，还产生扭转。从图7～图8可以看出，由于扭矩的影响使梁体整体外翻，截面内外竖向挠度差较明显，且图3支点横断面(单位：mm)截面扭转角沿跨径方向呈减小的趋势，即越靠近对混凝土采用实体单元模拟，除个别四面体边支点梁截面外翻现象越不明显。过渡单元外，单元形状均为六面体八结点单元。I＼耀霍nnnnnnnnnnnn对于钢筋和预应力钢束采用只受轴力作用的堙nm∞∞}---≥lllll≯0⋯蠹董：羞萎誊jj薯：}⋯～一一}⋯⋯}⋯．'t-⋯～}⋯t一一∞惦似∞一一一一一一⋯⋯_l：：：i：。。’：

7、j：：。桁架(TRUSS)单元(见图4、图5)来模拟，将预应力}_==_．二兰毒-j生二：：j．．：．___～j．___．i一_l_．：l===___===二=lll}，薹：蠹j≥≥孽：_二==!====羔-j：_____：：=j==：：．．．：：三j：_二善置}’=曼j_____i‘。薯一llll_⋯l钢束及钢筋作为结构的一部分参与整体分析。在}_======￡____蔓====ll薯lllll