装配式小箱梁桥荷载横向分布系数探究.pdf

《装配式小箱梁桥荷载横向分布系数探究.pdf》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165期)2013年4月中圄彳茵z霜CHINAMUNICIPALENGINEERINGNo．2(SerialNo．165)Apr．2013DOI：10．3969／j．issn．1004-4655．2013．02．006装配式小箱梁桥荷载横向分布系数探究钟小军(上海市城市建设设计研究总院，上海200125)摘要：以某装配式小箱梁桥为例，采用空间有限元法计算荷载横向分布系数，并与常用的近似计算方法的理论计算数据、实验实测数据进行了对比。结果表明，简支装配式小箱梁桥跨中荷载横向分布系数采用刚接板梁法与空

2、间有限元法及实测挠度、主梁应力得到的横向分布系数较为接近，适用于小箱梁结构设计；先简支后连续装配式小箱梁桥跨中荷载横向分布系数采用等代刚度法与空间有限元法及实测挠度、主梁应力得到的横向分布系数更为接近；杠杆法计算的支点剪力荷载横向分布系数对以上2种结构体系均适用。关键词：小箱梁；有限元法；荷载横向分布系数；简支；先简支后连续中图分类号：U448．213．12文献标志码：A文章编号：1004—4655(2013)02—0017—03我国市政、公路桥梁中，多孔中等跨径(25—40m)的桥梁占很大的比重，通常采用T

3、梁、装配式小箱梁等结构形式。装配式小箱梁是在继承T梁优点的基础上进行提高的一种结构形式。装配式混凝土结构由于施工方便、质量可靠、造价经济，已在国内外大规模推广应用。装配式混凝土结构的计算分析过程一般将其简化：采用适当的近似计算方法将空间作用的荷载横向分配到各片主要结构上，然后按平面杆系对单片进行分析。荷载沿横向对各个主梁不同分配的比例系数即为荷载横向分布系数。目前，关于装配式小箱梁桥横向分布系数的研究大多是采用空间有限元法与常用的近似计算方法进行比较，得出应采用近似计算方法的结论。这些结论大多只是基于数值分析

4、的结果，缺少试验的验证。另外，已有的研究仅针对某一种结构体系，缺少不同体系的同条件对比研究。本文针对某装配式小箱梁桥2种不同结构体系(简支、先简支后连续)的横向分布系数进行研究，采用空间有限元法(梁格法)与常见近似计算方法进行对比；并通过试验实测荷载横向分布系数，检验理论分析结果与实际的符合程度，找出合适的近似计算方法。收稿日期：2013—02—06作者简介：钟小军(1981一)，男，工程师，工学学士，主要从事桥梁设计工作。1工程概况本文分析采用的工程为一专用机动车跨线桥。桥跨布置：4×30In(西侧引桥，4

5、孑L简支小箱梁)+2×35m(主桥，连续钢箱梁)+5×30m(东侧引桥，5孑L先简支后连续小箱梁)。设计荷载：公路一I级。桥面布置：0．5m(防撞护栏)+8．5m(机动车道)+0．5m(中央分隔带)+8．5m(机动车道)+0．5m(防撞护栏)-18．5m。桥梁横断面、立面布置图见图1。东侧a)懒㈨⋯何肖例≮卿端撇7枯瑚l{7横m饭4—00y褂横梁三一_+=_二二I—=—二2下2==一—==01旦l釜一二：一醋；一一剑bI立曲布置蚓图1桥梁横断面、立面布置图2荷载横向分布系数分析2．1分析内容1)分析对象。采用

6、的小箱梁主梁构造尺寸来自《简支预应力混凝土小箱梁图集(上海市市政工程标准设计)》，其截面特性见表l。表1主梁截面特性参数边梁中梁单梁宽度b／m3．67003．6200单梁抗弯惯矩I／m40．5260O．518l单梁抗扭惯矩4m40．78730．786817中圄彳丛暑朽钟小军：装配式小箱梁桥荷载横向分布系数探究2013年第2期2)分析方法。有限元分析采用MIDAS／Civil程序建立空间梁格模型，根据各片梁在荷载作用下的挠度推算影响线和横向分布系数；近似计算方法分析采用桥梁博士V3．1软件进行分析。空间梁格计算

7、模型见图2。图2空I司梁格计算模型3)试验(1)试验目的。除了解全桥技术状况检查及荷载试验检验该桥的施工质量，确定工程可靠性、检验结构主要构件在设计荷载作用下的工作状态及承载能力外，最为关键的是通过小箱梁简支桥跨与先简支后连续桥跨的对比测试，为上海地区应用推广及行业标准设计提供实测技术数据。(2)加载方法。静载试验荷载共用8辆每辆总重350kN的三轴载重货车，通过对桥跨结构纵、横向最不利位置加载，测量试验荷载作用下控制截面的应力(应变)和挠度，得出各小箱梁跨中及支点的横向分布系数，并与理论计算方法计算的横向分

8、布系数进行比较(见图3)。北侧东侧图3荷载横向加载位置(4车道北偏载)2．2分析结果2．2．1简支小箱梁横向分布系数简支小箱梁横向分布系数实测数据是根据4车道北偏载加载试验荷载作用下实测应力及实测挠度得出的各小箱梁跨中及支点横向分布系数。简支小箱梁跨中横向分布系数表见表2。简支小箱梁跨中横向分布系数曲线见图4。表2简支小箱梁跨中横向分布系数表小箱梁编号1号2号3号4号5号横梁格法0．8860．876