小溪沟特大桥施工、运营有限元分析

《小溪沟特大桥施工、运营有限元分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第2期(总第176期)华东公路No．2(TotalNo．176)2009年4月20日EASTCHINAHIGHWAYApril2009文章编号：1001—7291(2009)02—0018—04文献标识码：B小溪沟特大桥施工、运营有限元分析王金勇’，张伟(1．青海省岩土工程勘察院，青海西宁810008；2．中科科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，湖北武汉430071)摘要：线路中的桥涵工程安全与否直接关系到整个项目的安全。以翻坝高速公路小溪沟特大桥为例，采用有限元数值模拟方法对T型梁在吊装过程中的安全进行受力分析，对桥梁建成后，运营通车过程中在恒载、

2、车辆荷载及组合荷载作用下的受力进行分析，验证了小溪沟特大桥在施工运营过程中的安全性。关键词：T型梁；有限元；施工；运营桥梁施工阶段是保证桥梁安全的重要阶段，施工60万方左右，可消化两座隧道的一半弃碴。质量的好坏不仅影响到施工时的安全，还会影响到建1．2地质条件成后桥梁工作的状态，施工阶段是承上启下的关键环小溪沟特大桥桥址区属构造侵蚀溶蚀低山地貌节，施工阶段的安全性是桥梁安全的重中之重。施工区，k22+300～K24+200段分布崩塌堆积体即小溪阶段的桥涵安全性主要包括施工时桥梁上部结构的位沟岸坡坡脚，地形呈深切“V”行谷地貌，岩崩堆积移响应、应力变化、动力特性及基础的

3、施工安全。运体上方为寒武系中统覃家庙组白云岩、灰岩，形成高营阶段主要是从线路建成后开始通车开始的，在此阶大的陡崖，其上发育多组近垂直的节理，其中有一组段桥梁的安全主要是在各种承载力作用下，各构件能与沟谷走向近平行，由于重力卸荷作用而张裂，贯通否满足要求。采用有限元方法以翻坝高速公路小溪沟性好，陡壁易沿该裂隙崩塌。路线顺沟谷展布。有村特大桥为例来分析其施工运营过程中的受力情况。得道通行。出施工、运营中的安全性。桥址区地层主要由寒武系中统覃家庙组(∈1工程概况2qn)白云岩、灰岩等组成，夹页岩，属硬质岩类，1．1工程规模岩层产状130。／12。，局部溶蚀现象较发育，力学强

4、小溪沟特大桥在k22+200～k24+290，长度度较不均匀，工程地质条件一般。2090m，按该段落的地形条件，地质条件，应该全桥址区主要有地表水和地下水。地表水主要为冲部为桥梁通过，但两端为鸡公岭隧道、天鹅岭隧道，沟内汇集的大气降水，水量大小受季节性降水影响。其弃碴没有消化，而建弃碴场没有位置。采用部分桥地下水主要为赋存于第四系土层中的孑L隙水及下伏基梁、部分路基通过，消化部分隧道的弃碴。该段为分岩中的裂隙水、溶隙溶洞水，接受大气降水及地表水幅路基，桥梁长度、路基长度按分幅路基长度统计。入渗和相同层位含水岩组侧向径流的补给，向低洼地分离式路基右线全部采用桥梁通过，为

5、67X30m预段排泄，水位动态随季节、气候及地势而变化，总体应力混凝土连续T梁刚构，桥梁长度为2019m。左而言水量较丰富。据试验资料，地表水、地下水对混线分三部分采用桥梁通过，为42X30m预应力混凝凝土无腐蚀性。土连续T梁刚构，桥梁长度为1289．5m，桥梁总长2施工过程计算模拟度为3308．5m，路基长度为910m。填方数量约为2．1软件介绍}收稿日期：2008-09-25修回日期：2008—12-312009年第2期王金勇，张伟：小溪沟特大桥施工、运营有限元分析一l9一SAP2000是美国CSI(Computer&Structures，2．3计算结果分析Inc

6、)的产品，属结构有限元通用分析软件，可在桥针对上述计算模型和材料参数，采用SAP2000对梁、大坝、体育场馆、工业结构、房屋建筑等土木工T型梁的吊装进行数值模拟，计算结果如图2、图3程中使用。SAP2000已经被证实是最具集成化、高效所示。率和实用的通用结构软件。先进的分析技术提供了：逐步大变形分析、多重P—Delta效应、特征向量和Ritz向量分析、索分析、单拉和单压分析、Buckling屈曲分析、爆炸分析，针对阻尼器、基础隔震和支撑塑性的快速非线性分析，用能量方法进行侧移控制和分段施工分析等。桥梁设计者可以使用SAP2000的桥梁模块建立桥梁模型，自动进行桥梁活荷

7、载的分析和设计，进行桥梁基础隔震和桥梁施工顺序分析，进行大变形悬索桥分析和Pushover倒推分析。2．2计算模型及参数主梁在工厂或制梁厂制作时，一般是先帮扎钢图2T型梁吊装过程的位移示意图筋、立模板，然后是浇筑混凝土，等到混凝土强度达到要求后，再张拉预应力筋。然后运至施工现场，进行吊装、装配。在此过程中，吊装是比较重要的一个环节，也是最容易发生事故的环节。因此计算主梁在吊装过程中的受力、变形情况对判断桥梁施工安全有着重要意义。选取小溪沟特大桥标准化跨径(30m)T型梁进行计算。吊装T型梁时，由于不可能完全保持匀速吊起，因此在起吊的过程中，要有一个惯