刚构-连续组合梁桥荷载试验分析.pdf

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1、60低温建筑技术2615年第6期(总第204期)DOIl10．13905／j．enki．dwj,,．2015．06．022刚构一连续组合梁桥荷载试验分析高明’，高红帅。(1．哈尔滨市市政道路桥梁工程设计所，哈尔滨150000；2．东北林业大学土木工程学院。哈尔滨150000)【摘要】采用有限元分析软件桥梁博士和ANSYS建立某刚构一连续组合梁桥的平面杆系模型和空间实体模型。选取该桥边跨、次边跨和中跨作为试验跨进行实桥荷载试验，进行六个测试断面七个加载工况的应力数据测试，将荷载试验纵向正应力、主拉应力实测值与平面杆系、空间实体模型计算值进行对比。通过有限元仿真模型和实桥荷

2、载试验对刚构一连续组合梁桥的空间应力进行了分析，结果表明：空间实体模型分析刚构一连续组合梁桥的应力较符合实际情况，实际工程采用平面杆系模型分析其应力偏保守，对结构有利。【关键词】刚构-连续组合梁桥；空间应力；平面杆系；空间实体；实桥试验【中图分类号】TU398【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)06—0060—03刚构．连续组合梁桥是连续梁桥与连续刚构桥的组合，通常是在一联桥梁的中部数孔采用墩梁固结的^70刚构，边部数孔采用设置支座的连续结构。主要优点是在大跨连续结构中减少桥梁支座和养护的麻烦，减少桥墩和基础的材料用量；同上墩梁固结有利于悬臂施工，

3、避免了后期解除墩梁I临时固结增设支座的施工工序；预应力、混凝土收缩、徐变和温度变化引起图1桥型布置图(单位：em)的内力可以通过桥墩的柔度来适应。2．1平面杆系模型目前国内对连续梁桥、连续刚构梁桥0号块空间该桥边跨连续梁部分采用支架法施工，而中间刚应力的研究已取得较多的研究成果，但对于桥跨构部分采用悬臂浇筑施工，平面杆系模型采用桥梁博其他位置的空间应力研究较少，对刚构一连续组合梁士V3．3建立，划分单元时可以将0号块、1号块、2号桥空间应力的研究更少。若要比较全面、准确的研究块、3号块⋯⋯作为独立单位，平面杆系模型采用挂篮这一问题，需要综合考虑刚构一连续组合梁桥箱形主单

4、元来模拟悬臂施工阶段，主墩和箱梁采取共用节点梁顶板、底板和腹板的局部变形与整体变形的相互作的方式模拟墩梁固结，全桥的平面杆系单元离散用，顶板、底板的滞效应以及结构几何和材料非线性等图，如图2所示。因素的影响，采用三维空间实体有限元模型进行仿真分析，并在实桥上进行验证。—III^LL本文以一座刚构一连续组合梁桥为工程背景，对该桥进行荷载试验，通过模型计算和实桥试验对刚构一连续组合梁桥的空间应力情况进行研究。1工程概况图2平面杆系有限兀模型某高架桥结构形式采用刚构一连续组合体系，跨2．2空间实体模型径布置为35m+60m+90m+60m+35m，中间三跨采该桥的空间实体模型

5、采用ANSYS建立。为分析用刚构形式，两侧边跨采用连续梁，总长为280m，该桥的空间效应，采用空间实体单元模拟箱梁和薄壁如图1所示。桥面全宽12．0m，横向布置为10．5m行墩。箱梁截面高度在纵向桥按二次抛物线变化，底板车道+2×0．75m防撞护栏。桥梁设计荷载采用公路和腹板的厚度随箱梁高度的变化也不尽相同，箱室内一I级。上部结构为预应力混凝土箱梁，截面形式为部包括齿块、横隔板等局部构件，空间几何形状比较复单箱单室箱形截面，②、③主墩采用柔性双薄壁墩。箱杂，若采用直接法建模，网格划分后节点和单元数量繁梁和主墩均采用C50混凝土，中跨跨中箱梁高度为多，坐标复杂，不符合实际

6、情况，所以本文采用K—V2m，主墩墩顶箱梁为5m，主墩与中跨跨中之间的梁高和K—L两种方式相结合的由底向上的建模方法。在按二次抛物线变化。实体单元中，六面体单元在映射网格划分方面操作方2有限元模型低温建筑技术2015年第6期(总第204期)表2纵向正应力测试结果MPa到0．9MPa以上。重巷OOl23456测点编号一理论值一实测值图8主拉应力对比折线图4结语(1)不同荷载工况不同测试截面的纵向应力荷3．3主拉应力试验结果及分析载试验实测值与有限元模型理论计算值两者变化规在预应力下弯束开始取消处和主墩墩顶附近的律基本一致，但空间实体模型分析结果更接近实测值，截面布置三向应

7、变花测点，测试出0。、45。和9O。三个总体上实测值小于空间实体模型计算值。方向的应变值，根据下列公式计算出该截面的主拉应力引。表3列出三个不同截面的三个方向的应变实测(2)主拉应力的实测值与空间实体模型计算值相差不大，实测值与计算值的比值在0．70—0．83之值、主拉应力的实测值和计算值。间，差值最大为0．31MPa，并且实测值和计算值的变化=+规律总体相同。A：：参考文献Z45一Co～占90，1[1]柯亮亮．刚构一连续组合梁桥结构分析[D]．西安：长安大U一^学。2009．[2]曾振华，习安，李昭廷．刚构一连续组合梁桥临时固结拆除顺式