变截面连续钢箱梁斜桥受力特性分析

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1、公路交通技术2015年l2月第6期TechnologyofHighwayandTransportDec．2015No．6DOI：10．13607／j．cnki．gljt．2015．06．010变截面连续钢箱梁斜桥受力特性分析刘孝辉，梁磊，安永日(1．招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067；2．重庆交通大学，重庆400074)摘要：当斜桥斜角角度小、桥面较宽时，其受力机理与直桥不同，若用梁单元模型对其进行分析则不能反映其实际受力状况。以3跨变截面连续钢箱粱斜桥为研究对象，建立梁单元和板单元的2种有限元模型，并对比2种模型的计算

2、结果，分析跨中和墩顶处主梁顶板和底板的应力分布，以考察最不利工况下支座反力的分布情况。关键词：钢箱梁；变截面；斜桥；连续梁文章编号：1009—6477(2015)06—0043—05中图分类号：U448．213文献标识码：AAnalysisforMechanicaICharacteristicsofVariableCross—sectionContinuousSteelBoxGirderSkewBridgesLIUXiaohui，LIANGLei，ANYongriAbstract：Whenthebevelangleofskewbridg

3、esissmallandbridgedeckiswide，themechanicalmechanismisdifferentfromstraightbridges，SOanalysisforthebridgesbymeansofthebeamunitmodelcannotreflecttheactualloadingconditions．Wi山3一spanvariablecross—sectioncontinuoussteelboxgirderskewbridgesastheobjectsofresearch，thispaperesta

4、blishes2finiteelementmodelsbetweenbeamunitandplateunit．andcomparesthecalculatedresultsof2models．epaperanalyzesdistributionofstressontopplateandbaseplateofgirderatmidspanandpiertoptoinvestigatedistributionofsupportreactionundertheworstoperatingconditions．Keywords：boxgirde

5、rbridge；variablecross—section；skewbridge；continuousbeam城市桥梁修建时有时因受地形及通航限制，不得不修建斜桥。当斜桥斜角角度小、相对于跨径桥1工程概况面较宽时，其受力机理与直桥不同。目前，主梁常用某城市桥梁上部结构如图1所示。该桥为变建模方法有梁单元模型和板单元模型2种。若对上截面3跨连续钢箱梁斜桥，其跨径布置为36m+述斜桥采用梁单元模型进行分析，则由于梁单元只56m+36m。该桥主梁采用变截面连续钢箱梁，能反映第1体系变形，不能反映第2和第3体系的与设计主线成45。斜角。钢箱梁断

6、面如图2所变形，故计算结果不能全面反映实际受力情况。要示。钢箱梁断面形式采用单箱5室，其上翼缘宽想准确反映斜桥实际受力情况，就需建立板单元全25．6m，下翼缘宽20．5m；跨中梁高1．8m，墩顶桥模型，才能反映出第2和第3体系的影响。处梁高3．5m。钢箱梁顶板和底板厚度均为20目前国内钢箱梁斜桥数量相对较少，对钢箱梁mm，腹板厚度为16mm，横隔板厚度为14mm。的研究主要集中于直桥J。因此，本文以3跨变下部结构桥墩采用墙式墩，桥台为墙式台。支座截面连续钢箱梁斜桥为研究对象，建立粱单元和板布置如图3所示，2个桥台和2个桥墩共有4处，单元

7、2种有限元模型，并对2种模型的计算结果进每处布置4个球形支座。图3中，zz表示支座，行对比，分析跨中和墩顶处主梁顶板和底板的应力数字表示支座编号。桥梁荷载设计标准为城分布，以考察最不利工况下支座反力的分布情况。一B级。收稿日期：2015—09—07作者简介：刘孝辉(1964一)，男，四川省隆昌县人，本科，教授级高工公路交通技术2015年近于板单元平均值。3计算结果分析工况2下，主墩处截面顶板和底板正应力分布工况1下，跨中截面顶板和底板正应力分布如如图8所示。顶板板单元最大应力为52．0MPa，最图7所示。顶板板单元最大应力为一5MPa，

8、最小应小应力为20MPa，平均值为34．6MPa。梁单元应力力为一42MPa，平均值为一26MPa。梁单元应力为为36～40．5MPa，接近于板单元平均值。底板板单一21．9～一21．1MPa，比板单元的平