长悬臂无梁板桥梁结构分析与设计优化

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1、长悬臂无梁板桥梁结构分析与设计优化徐海军，常江53文章编号：1003—4722(2010)06—0053—05长悬臂无梁板桥梁结构分析与设计优化徐海军，常江(同济大学建筑设计研究院有限(集团)公司，上海200092)摘要：无梁板桥具有整体受力性能优越、构造灵活、适应性强、施工便捷和外形简洁美观等优点。一座位于崇明文化活动中心的桥梁，由于受到建设条件的限制而采用不规则支承长悬臂无粱板结构。通过对该结构进行板壳和块体有限元分析得知：长悬臂和不规则支承使得超过一半的单元横向弯矩比纵向弯矩超过15，在桥墩立柱附近尤为明显；在同

2、一个横截面内，内力沿板宽方向分布也不均匀；墩柱与板固结可以有效降低板的弯矩峰值；长悬臂效应不仅体现在整体受力，在轮载下板的局部受力也不符合初等梁理论。通过讨论板设计中的一些问题，提出方便合理的空间网格配筋法，并与其他结构的对比证明了无梁板桥的经济性。关键词：桥梁工程；无梁板桥；长悬臂；结构分析；结构设计；有限元法中图分类号：U448．212文献标志码：AStructuralAnalysisandDesignOptimizationofLongCantileverBeamlessSlabBridgeX【，Hai-jun。

3、CHANGJiang(ArchitecturalDesign＆ResearchInstitute(Group)Co．。Ltd．，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract：Thebeamlessslabbridgehasadvantagesoffavorableglobalmechanicalbehavior，flexiblestructuralformation，goodadaptability，easyandrapidconstructionaswellassimp

4、leandelegantappearance．Restrictedbytheconstructionconditions，abridgeintheChongmingCuhur—alActivityCenterisdesignedasalongcantileverbeamlessslabstructurewithirregularsupports．Fromtheplateandshellelementandblockelementanalysismadeforthestructure，itisknownthatowing

5、tothelongcantileverandtheirregularsupports，thetransversebendingmomentofmorethanonehalfoftheelementsis15％greaterthanthelongitudinalbendingmomentandthesituationisparticularlyobviousclosetothepiercolumns．Inthesamecrosssection，theinternalforcedistributionalongthesla

6、bwidthisalsonotuniformandtherigidfixityofthepiercolumnwiththeslabmayeffectivelyreducethepeakvalueofthebendingmomentintheslab．Theeffectofthelongcantileverisnotinaccordwiththeelementarybeamtheorynotonlyinaspectoftheglobalforcecondition，butalsothelocalforceconditio

7、noftheslabsubjectedtOwheelloading．Afterthestudyofsomeproblemsinthedesignoftheslab，aconvenientandrationalmethodofspatialgridreinforcementlayoutisproposedandthecost—-savingofthebeamlessslabbridgeisal——SOverifiedincomparisontootherstructures．Keywords：bridgeengineer

8、ing；beamlessslabbridge；longcantilever；structuralanalysis；structuraldesign；finiteelementmethod收稿日期：2010—01～13作者简介：徐海军(1978一)，男，工程师，2000年毕业于同济大学交通土建工程专业，工学学士，2003年毕业于同济