大挑臂连续宽箱梁桥面板简化设计方法研究.pdf

《大挑臂连续宽箱梁桥面板简化设计方法研究.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1期(总第151期)2011年2月中国’盛z程CHINAMUNICIPALENGINEERINGNo．1(SerialNo．151)Feb．2011DOI：10．3969／j．issn．1004-4655．2011．01．026大挑臂连续宽箱梁桥面板简化设计方法研究朱波(上海市城市建设设计研究院，上海200125)摘要：结合上海市嘉闵高架工程，针对大挑臂连续宽箱梁桥面板设计总结出一套简化设计方法。通过将常规桥面板设计方法边界条件中各腹板中心线位置处的支座在竖向上的约束由原来的刚性约束优化为弹性

2、约束，从而既较为准确地模拟大挑臂连续宽箱梁在荷载作用下的横向受力效应，满足设计要求；又可以大大简化计算过程，提高设计效率。关键词：大挑臂连续宽箱梁；桥面板设计；简化设计；弹性约束中图分类号：U448．213文献标识码：A文章编号：1004—4655(2011)01-0072—031常规设计方法对大挑臂连续宽箱梁桥面板计算的影响随着城市交通的发展，在城市中修建的高架道路桥梁也越来越多。特别是随着车流母的增大，城市高架道路现在一般要求修建双向6车道或双向8车道，高架桥梁横向宽度达到r30171或者更

3、宽。桥梁的横向宽度加大，但桥墩位置却受到地面道路规划宽度的限制，桥梁支座横向间距较小，而横向挑臂较大，再加上城市景观的要求，城市高架桥梁多采用连续箱梁结构，从而造成箱梁结构横向效应显著，如箱梁畸变效应较为明显，在箱室内产生横向剪切变形；箱梁横向挑臂端部竖向变形较大等。如果采用常规设计方法对大挑臂连续宽箱梁桥面板进行设计，计算结果会产生较大误差。主要原因是在荷载作用下大挑臂宽箱梁会产生横向剪切变形，造成箱梁内各腹板产生相对竖向位移差，且该相对位移差对于箱梁横向内力分布影响较大，无法忽略，而按常规设

4、计方法将各腹板在竖向上均刚性约束，无法反映箱梁的畸变效应。如果不采用常规设计方法而采用空间实体模型进行计算分析，虽然可以真实模拟桥面板受力情况，但建模、计算较为复杂，特别是横向预应力束在实体单元中的布置以及车辆荷载的横向加载，在实体模型中均较难处理。针对以上存在的问题，本文结合上海市嘉闵高架3X35m三跨一联预应力混凝土连续梁桥，研究大挑臂连续宽箱梁桥面板简化设计方法。收稿El期：2010—06-0172．2简化设计方法说明及设计假定1)简化设计方法说明。对于大挑臂宽箱梁桥面板设计，最为简便的方

5、法仍是采用平面杆系计算模型进行设计。本文提出大挑臂宽箱梁桥面板简化设计方法如下：以常规设计方法为基础，计算模型、荷载加载与常规设计方法相同，但需对边界条件进行优化。由于箱梁在荷载作用下产生剪切变形，箱梁各腹板产生相对竖向位移差，故考虑边界条件优化如下：将常规设计方法边界条件中各腹板中心线位置处的支座在竖向上的约束由原来的刚性约束调整为刚度各不相等的弹性约束，通过设置各支座的弹性刚度，从而尽可能准确地模拟箱梁各腹板的相对位移差。弹性支座竖向刚度的取值可采用如下步骤：通过全桥空间计算，得到中跨跨中各

6、腹板中心线位置处在自重、单位面荷载作用下的竖向位移、桥面板横向正应力计算结果。同时，建立桥面板平面杆系计算模型，并在腹板中心线位置处设置弹性支座，通过调整支座的弹性刚度，使计算得到在自重、单位面荷载作用下各腹板中心线位置处的竖向位移、桥面板横向正应力平面杆系结果与空间结果基本保持一致——即通过空间与平面在变形、应力上的协调，确定桥面板平面杆系简化计算的边界条件。2)设计假定。简化设计方法采用平面杆系计算模型，其计算结果仅为近似值，并不能完全真实地反映箱梁的横向内力分布，但其计算精度可满足设计要求

7、。弹性支座的竖向刚度仅仅通过在自重、单位面荷载作用下空间计算和平面计算的位移、应力协调得到，而未考虑其他荷载(这样可以避免空间实体计算中国幸蓝，耵朱被：^m臂眭‰宽榷船m目《简化酬I^浊"％模型中横向桥面板钢束布置及车辆菏载横向加载鞍为复杂的计算过程)其理由是假定结构分析以线弹性分析．在自_霞、单位面倚载作H】下审问甲嘶计算结果町以达到位移戊力脚调．在其他荷载作州下也能进刮位移．应JJ侨埘，3裹闻高集连续箱粱桥面板简化计算31弹性支座竖向剐度的确定1)n皿、-p化面荷城作J}{下窜阿i1算结粜空

8、叫计箅采州桥瓣计葬软件MIDAS2006阿络版汁算以崭闳离架3x35m跨一联愤膻力fM凝十硅续宽箱架桥螳托横掣，采JIP；!nlj宴体单儿．申儿数力7008十，竹点数为8742个，“算模刊址削i目13x35m=*一酰m口女*#±《续箱梁女阍计算横■目选取箱桨中跨跨中断向粹螗[板·{

9、心线位置处作为-蟹II,Ift移计算^(j；L蹦2)，通过引算．得到任r1重胜IkN／m2mI倚找忤¨{下，苴他器点相对3廿^的嗳161"L移如丧I所小。№目】∞m2№*J∞*4％m5—<工]二[r丁7一2345目2