松原龙华松花江特大桥箱梁抗扭分析.pdf

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1、低温建筑技术2010年第1期(总第139期)松原龙华松花江特大桥箱梁抗扭分析张晓雷，余诗泉，陈楠(东北林业大学。哈尔滨150040】【摘要】介绍了箱型截面的扭转和畸变的计算方法，并对龙华松花江特大桥在偏载作用下的扭转、畸变进行了分析探讨。【关键词】箱粱；扭转；畸变【中图分类号】TU375．1【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2010)01—0030—02BoXGⅡmlERT0RSIONALP]口1OMANCEANAI，YSIs-DRSoNGYUANLoNGHUASoNGII【IARI、，ERBRⅡ)GEZHANGXiao—

2、lei．YUShi-quan．CHENNan(NortheastFores~University，Harbin15(X)40，China)Abstract：Thepaperintt~xtuccsthecalculationmethodoftorsionalanddistortionfortheboxsection，andanalyzesthetorsionanddistorsionfortheI_onghHaSonghuaRiverBridgeunderasymmetricalloading．Keywords：boxgirder；tor

3、sion；distorsion1龙华松花江特大桥简介为材料弹性模量。龙华松花江特大桥主桥采用65m+5×lOOm+65m七孔一联预应力混凝土刚构一连续组合箱形梁。主桥上部为单箱单室三向预应力箱形结构，主墩采用双薄壁式墩，基础全部采用钻孔灌注桩基础。主桥总体布置如图1所示。6500era6500cml_-——__J圉1主桥总体布置图图2截面尺寸及截面内的翘曲应力2龙华松花江特大桥箱梁抗扭受力分析2，1基本理论(1)约束扭转的微分方程⋯：-~EI,oⅣ一=m()(i)D：1一p，，P=√jp~odA一24EIu(1+3h式中，L为闭口截面扇

4、性惯性矩；Iv为对剪切中‘)心的惯性矩；

5、D0为断面周边中心线上各点的切线至剪MB=切中心的垂矩；E为材料的弹性模量；m．为分布外扭h10+霸Iuloluh2矩；A为断面周边总面积；p()为杆中截面的扭转角；以上各式中的符号意义同前。若算得的弯矩值c为剪切模量；K为杆件扭转惯矩。为正，则内力方向与图2一致，若为负则相反-2j。(2)以60表示的畸变微分方程：(4)变截面连续箱梁畸变的近似解。变截面连E／b60+：(2)续箱梁畸变理论分析是相当复杂的，而且应用起来也式中，b为箱梁的抗畸变翘曲刚度；K为箱梁抗很不方便。直接应用空间有限元的计

6、算程序进行计畸变框架刚度；为畸变荷载垂直分力，参见图2；E算，虽然完全可以做到，但对于设计人员来说不太方[基金项目]吉林省交通厅科研项R(050—432030)张晓雷等：松原龙华松花江特大桥箱梁抗扭分析3l便。式(2)是以畸变挠度∞表示的微分方程，如果将根据图4荷载的具体位置，运用结构力学的方法可得实际的变截面箱梁等效为变截面的弹性支承连续梁截面A处的弯矩值为：(简称等代粱)，那么应用平面杆系有限元程序求得挠MA=一[(1+)·P··(Zo一0．9)+(1+)·P·。度后，就可应用公式(3)计算出横向弯矩和畸变翘(z0—0．9—1．8)

7、]=一[1．3×23．91×0．8×曲正应力J。(3．375一O．9)+1．3X23．91X0．8×(3．375—2．2箱梁抗扭受力分析0．9一1．8)]=一78．3k_N·m松原龙华松花江特大桥的主桥为变截面单室箱(2)荷载纵向效应计算。荷载纵向效应采用有梁。对于该种桥型一般将等截面简支梁桥的荷载横限元程序计算，计算值乘以偏载系数为试验荷载所产向分布方法近似地应用于变截面连续梁体系。基本生的内力效应。①偏载系数计算。龙华松花江特大桥思想是把非简支梁体系的某一跨变换为跨度相同的计算弯矩时选取距支点1／4处为偏载系数变化点，偏等刚度常截面

8、简支梁。载系数沿主梁纵向的变化如图5所示。②荷载布置。2．2．1已知条件纵向荷载采用内力影响线和偏载系数沿梁纵向变化以38#墩支点截面为计算截面，截面尺寸取矩最不利布载方式进行布载。具体布置及影响线如图6形，腹板的间距在顶板的一端为B=6m，主跨两端横和图7所示。隔板间距取100m，其余细部尺寸如图3所示。～—．．li：．．2。．．Ii垒2——．．{iZ≥L,．．一一图5偏载系数沿粱纵向变化图1’1'D，-9，94．4l⋯~-J^118图6荷载纵向布置图3主桥墩项横截面构造(cm)图7跨中影响线2．2．2局部荷载效应计算(1)荷载横向局

9、部效应计算。将汽车一超20级经计算，该纵向荷载产生的弯矩为22782．8kN·in。车队按规定的横向轮距布置荷载，确定板的有效分布(3)刚性扭转和畸变弯矩计算。对于刚性扭转宽度时，车轮压力面的尺寸为／／,·