基于有限元简支梁加固受力分析探究

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1、基于有限元简支梁加固受力分析探究摘要：旧桥加固技术的研究是为保证桥梁预期寿命内的正常运营。以桥梁工程、计算机科学、工程力学等理论为基础,在分析桥梁的结构特点的基础上，运用美国开发的ANSYS软件对简支桥梁加固的内力分析，并结合实际的工程进行了应用，为桥梁的加固计算提供了一条便捷的方法，完善了旧桥加固理论体系，使得公路旧桥加固技术更加系统化、规范化。关键词：简支梁;加固；受力分析0引言桥梁承载能力和通行能力是确保公路畅通的关键。随着公路运输量不断增长，公路桥梁的压力越来越大，桥梁发生老化、裂缝、破损等现象日益严重，承载能力明显下降。若将这些有严重病害的桥梁拆除重建，将耗费大量资金，且建

2、设周期长。经验表明，桥梁加固费用约为新建桥梁费用的10%〜20%并且工期大为缩短［1］。为保证桥梁预期寿命内的正常运营，旧桥的加固技术研究具有重要得现实意义。1937年德国工程师FranzDischinger,最早获取了结构施加体外预应力的专利;1952年古巴建造了美洲的第一座体外预应力桥一Canas河大桥［2］。1979年，美国的JeanMuller设计的LongkeyBridge。1979年日本北陆高速公路大庆寺川桥等桥梁的修补［2］。国内上世纪80年代初，体外预应力技术开始用于公路桥梁的加固，收到了很好的经济和社会效益并写入了现行《混凝土结构加固技术规范》［3］o1计算目前釆用

3、线弹性理论来分析结构的内力和应力，这种按规范的设计方法对梁、板等简单构是有效的，但对于复杂的构建缺乏相应的计算公式，不能给出正常使用载荷下结构的应变状态、力学状态和整个结构的可靠性等。而美国开发的ANSYS软件可以适应任何的结构的形式，对材料的力学性能也有很强的适应能力。ANSYS软件是融结构、流体等分析于一体的大型通用有限元分析软件［4］；利用ANSYS软件对桥梁进行强度与刚度分析时，需建立混凝土梁有限元模型，建模时既要如实反映桥梁实际结构的重要力学特性，又要尽量采用较少的单元和简单的单元形态，以保证较高的计算。2算例分析2.1基础数据某桥梁行车道宽度为10m,全桥每跨采用5根预制

4、的钢筋混凝土T形梁，每根梁行车道板宽2.20m,沿主梁纵向布置5根横隔梁。图1为桥梁横断面布置及主梁一般构造图（单位:cm）o主梁预制长度：19.96m；桥面净宽：净10+2X0.5m护栏;设计荷载：公路-1级;材料：钢筋R235、HRB335；混凝土T形主梁（图2主梁计算截面）、桥面铺装（防水）为C30；栏杆、人行道为C25o