直桥和弯桥受力计算对比分析

《直桥和弯桥受力计算对比分析》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、西南公路2016年第1期西南公路2.4钢混结合段疲劳模型试验格室位置的选取3　试验模型有限元分析结果根据应力等效原则及结合梁的计算公式，可以对确定的疲劳试验模型建立ANSYS有限元分析反算出结合段结合面顶部格室和底部格室在疲劳试直桥和弯桥受力计算对比分析模型，对其受力状态进行分析。其中钢箱梁及内部验加载工况下的应力幅值，见表2。从表2可以看横隔板、承压板采用具有4个节点，每个节点有6个出，箱梁底部位置处的应力幅均较箱梁顶部应力幅自由度的板壳单元SHELL63；混凝土箱梁采用具有大，由此可以得出箱梁底部格室的疲劳受力更为不王　燕　孙东

2、生8节点的三维实体单元SOLID45；预应力钢筋采用具利，所以选取底部部分格室作为疲劳试验对象。（河南省交通规划设计研究院股份有限公司　河南郑州　450052）有2个节点的3D杆单元LINK8，使用降温法模拟预表2　钢混结合段结合面顶底板格室在活载最不利工况下应力；剪力键采用beam44单元模拟。结合段底部单的应力幅值（单位：MPa）个格室的有限元模型图如图4所示，钢结构部分应力【摘要】为比较弯桥与直桥的设计差异，根据弯桥承受弯-扭耦合作用的受力特点，分别建立两组有最大正弯矩工况最大负弯矩工况应力幅格室截面限元计算模型，通过对比分析

3、计算结果可知，弯桥在外力作用下支反力外侧大于内侧，预应力作用下较为突位置位置云图如图5所示。钢混结合段结合面试验模型与实桥σstσbσstσbσ’stσ’b出。自重作用下扭矩内力表现为边跨梁端大于中跨梁端，桥台处最大。预应力作用下扭矩内力表现为中跨梁结构在最大负弯矩工况下应力值的对比结果见表4。结合面左-0.487-0.0843.7150.6354.2010.719端大于边跨梁端。抗裂应力内外侧差异较大，外侧比内侧更为不利，分析了差异产生的原因，并根据计算结顶板结合面右-0.494-0.0853.5770.6114.0710.696

4、果和工程设计经验提出了设计构造措施。结合面左0.5830.100-7.113-1.2267.6961.326【关键词】弯桥；弯-扭耦合；支反力；抗裂应力底板结合面右0.6080.105-7.742-1.3358.3501.439【中图分类号】U441【文献标识码】A注：表中σst、σb、σ’st和σ’b分别为原桥钢混结合段钢箱梁及混凝土梁的应力及应力幅值。型，对比分析计算结果，以期对弯桥的计算和设计2.5钢混结合段疲劳模型试验格室数量的选取0　引　言提供参考。宁波甬江大桥钢混结合段各格室间采用相对独立的设计，疲劳模型试验最终选取受应

5、力幅最大的弯桥在现代化的公路互通式立交及城市道路立1　弯桥受力特点[1][2]底板格室，而选择格室的数量主要由试验加载设备交中的应用数量逐年增加，由于其对路线较强的适图4　试验格室有限元模型图应性，外观优美，应用已十分普遍。弯桥与直线桥（1）弯桥在外荷载的作用下会同时产生弯矩的加载能力确定。试验的加载设备为加载能力达在计算模型和设计中存在较大的差异，直桥在主梁和扭矩，并且互相影响。使梁截面处于弯扭共同作±2500kNMTS液压伺服加载系统。自重和预应力钢束作用下，由于荷载是对称的，对用的状态，其截面主拉应力往往比相应的直梁桥大根据应

6、力等效原则，通过表2可以反算出试验模主梁并不产生扭矩和扭转变形。但是在弯桥中，二得多。型为底板一个格室和两个格室时需施加的内力，见表者作用所产生的扭矩和扭转变形是不容忽视的，预（2）弯桥在外荷载的作用下，还会出现横向3。底板选取两个格室时，需施加的最大轴力为-应力钢束径向力产生的扭转作用相当大。在大曲弯矩。3195.49kN，超出了试验设备的加载能力，不能实现率、较大跨径的弯桥中，主梁组合最大扭矩值有时（3）由于弯-扭耦合，弯桥的变形比同样跨径两个格室加载。底部一个格室的试验模型的加载力为可达纵向最大弯矩值的50％以上。另外，汽车荷

7、载直线桥要大，而且曲率半径越小、桥越宽，这一趋-1597.76kN，试验设备可以实现对该模型的加载，故的偏心布置及离心力，也会造成弯桥向外偏转并增势越明显。最终选择钢混结合段底部一格室为试验对象。所以最加主梁扭矩内力和扭转变形。（4）弯桥的支点反力与直线桥相比，有曲线终确定疲劳模型试验的加载力上限为117.99kN（最大图5　钢箱梁纵向应力云图实际弯桥设计中通常用直桥或折线桥来代替弯桥外侧变大、内侧变小的倾向，内侧甚至可能产生负正弯矩工况），加载下限为-1597.76kN（最大负弯的计算，这样势必会削弱弯-扭耦合作用对弯桥的受反力。

8、矩工况）。表4　疲劳试验模型与实桥结构在最不利工况下的等效情况力影响，计算结果具有一定的近似性，精度不高，对（5）因内、外侧反力的不同，使各墩柱所受表3　底部一格室和两格室模型的反算加载力截面位置对比模型σst上σst下于大半径弯桥可