梁格法在特宽连续箱梁桥中的应用.pdf

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马金龙等：梁格法在特宽连续箱梁桥中的应用89DOI：10．13905／j．cnki．awjz．2015．11．031梁格法在特宽连续箱梁桥中的应用马金龙，王云燕(河北工业大学土木工程学院，天津300401)【摘要】简要介绍了城市特宽桥的研究现状，通过对一座三跨(41．5m+50m+41．5m)特宽连续箱梁桥建立有限元梁格模型、实体模型，并结合实桥试验分析，探讨运用梁格法计算特宽桥的适用性、可靠性，为实际工程提供参考。【关键词】特宽桥；梁格法；有限元模型；成桥试验【中图分类号】TU375．1【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)1l一0089—03APPLICATIoNOFGRIDFRAMEMETHoDINEXTRA．WIDECoNTINUoUSBoXGIRDERBRIDGEMAJin—long，WANGYun-yan(SchoolofCivilEngineeringHebeiUniversityofTechnology，Tianjin300401，China)Abstract：Thispaperfirstintroducestheresearchstatusofurbanextra—widebridgebriefly．Then，toexploretheapplicabilityandreliabilityoftheuseofbeamgridmethodtocalculatetheextra—widebridge，athree—spanf41．5m+50m+41．5m)extra—widecontinuousboxgirderbridgefiniteelementmodelsofgridandsolidareestablished，andrealbridgetestistakenintoaccount．Theresultsprovideareferencefortheactualproject．Keywords：extrawidebridge；gridframemethod；finiteelementmodel；realbridgetest随着社会经济及交通事业快速发展，我国在建和1工程背景已建桥梁的数量与日俱增，人和车的流量也迅速增某国际机场二期扩建航站楼高架桥全长656．2m，加，城市特宽桥梁应运而生。据资料⋯表明：宽度大包括主桥和引桥，其中主桥长538m；引桥长118．2m。于40m的城市桥梁已有很多，有的甚至达到8Om桥梁主桥宽46．5m，设9条车道，并设停车带及人行步以上。道系统。试验联为主桥3墩到6墩部分，上部结构为与一般桥梁相比，城市特宽桥组成复杂、交通流三跨(41．5m+50m+41．5m)连续整体现浇箱梁，桥面量大；桥梁宽跨比较大，甚至大于1；构件连接要求高、宽46．50m。桥梁平面图如图1所示。空间作用突出；基础的整体性要求高。宽桥按平面分2空间有限元模型离体系计算时，一般按几座桥梁单独受力进行分析；梁格法是将桥梁上部结构模拟成若干个等效梁对于平面整体体系，由于桥面板的纵横尺寸数量级相格，将分散在原板梁或箱梁每一区段内的抗弯刚度和同，需按双向板来计算受力；在特宽桥梁设计过程中，抗扭刚度集中于最邻近的等效梁格内，使实际结构的若通过横向分布理论将空间结构转化为平面杆系来纵向刚度集中于模型纵向梁格构件内，而实际结构横进行计算分析，会使得桥梁整体结构的实际受力与设向刚度集中于横向梁格构件内，再对形成的“空间梁计不完全相符，设计一般偏保守。此时，平面杆系分格”施加荷载进行分析。梁格法必须满足等效原则：析的结果与实际空间受力情况不符，按照杆系计算的承受相同荷载时，实际结构和对应等效梁格产生的挠桥梁荷载试验的结果评判也会造成较大的困难。曲应是恒等的，而且每一梁格内的弯矩、剪力和扭矩因此，本文通过对一座平面整体体系预应力混凝应该等于其所代表的实际结构部分的内力。采用梁土连续特宽箱梁桥建立有限元梁格模型和实体模型，格法分析时，梁格构件所代表的每根工字梁的截面特并且在该桥梁进行了荷载试验，对比研究了此类桥梁性应绕箱梁整体的上部结构中性轴计算，计算后的梁的空间受力特性和荷载横向分布作用，具有很好的理格截面特性总和应与箱梁整体截面的截面特性相论研究价值和工程实用价值。吻合lI2]。 低温建筑技术2015年第l1期(总第209期)DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2015．11．032基于改进pushover的BRB框架抗震性能分析王虹姣，陶燕，陶忠，王猛(昆明理工大学建筑工程学院。昆明650500)【摘要】采用改进后的pushover方法分别对纯框架结构和BRB框架结构进行抗震性能分析，对比得出在大震作用下BRB框架结构的抗震性能明显优于纯框架结构，同时也证明该分析方法的可行性。【关键词】防屈曲支撑；pushover方法；BRB框架结构；抗震性能【中图分类号】TU312．1【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)11—0092—040引言系数法的基础之上提出了适用于BRB框架结构的改由于防屈曲支撑在工作时的强非线性特性，其对进的循环加载pushover方法。原结构的动力特性以及动力反应会产生比较大的影1工程概况响，使得BRB框架结构的抗震性能分析的复杂程度加一栋5层的平面规则的RC框架结构，每层层高深，故选择合适的抗震分析方法尤为重要。pushover3．6m，总层高18m，梁截面尺寸均为250mm×450mm，方法，也叫做推覆分析方法，是一种可以在分析中考柱截面尺寸均为450mm×450mm。结构设计时所采用虑材料非线性，并且能够以其分析结果来评估结构抗的材料等级为：梁柱的混凝土强度均为C30，主筋级别震性能的简化分析方法。它的概念与原理较为简洁为HRB335，箍筋及其他钢筋为HPB300。楼板厚度为清晰、操作过程比较简单，并且能够对结构弹塑性性100mm，楼板保护层厚度为15mm，梁柱的保护层厚度能进行明确的评价。但是，pushover方法分析时其分为20mm。计算配筋时所添加的荷载信息如下：楼面析结果会随目标位移以及加载模式的选取而不同，现恒载取值为4．5kN／m(包括楼板自重)、活载为阶段各专家学者对选取加载模式的改进研究几乎均2．0kN／m；屋面恒载为7．0kN／m(包括屋面板自重)、为单侧加载模式研究，未能考虑到地震反应的双向循活载为0．5kN／m。考虑填充墙后，在梁上添加的均布环运动和地震累积损伤的影响，导致这种传统的方法荷载为10．0kN／m。该框架的抗震等级为二级，工程仅能对以第一振型振动为主的结构做出合理、正确的抗震设防烈度为8度(0．2g)，设计地震分组第二组，评价而不能较真实的反应结构在地震动循环往复作场地类别为Ⅱ类，特征周期为0．40s。本文为了研究用下的响应过程，其评价结果往往存在一定的误差。BRB框架的抗震性能，因此将纯框架结构与BRB框架在此前提下叶献国等人提出了循环加载的pushover方结构进行对比。法，但是其在目标位移的选取上并未给出确定的方2模型建立法，只是停留在估算的层面上，因此，本文在目标位移2．1纯框架模型模型建模较为复杂费时，而运用梁格法建立特宽连续[2]李乐秋，彭斌，李勇．城市宽桥横向分布系数采用梁格法的计算探讨[J]．中国市政工程，2009，(2)：31—37．箱梁桥有限元模型，将平面几何形状复杂的箱梁桥模[3]李满红，肖清亮．浅谈改建公路中加宽桥的合理设计[J]．东拟成一系列相互交叉的梁格构成的空间受力体系，能北公路，1994，(4)：58—62．够更快速的建模、计算以及提取结果，实际工程应用[4]张永厚，梁立明．箱形昆凝土梁荷载横向分布影响及剪力滞上更为快速便捷。效应的试验研究[J]．铁道建筑，2001，(1)：2—6．(3)梁格法虽然建模简单，求解方便，但是“完[5]王家林，彭凯，孙全胜．桥梁横向分布影响线的平面杆系有限全等效”的理想状况难以达到，通常用于结构的整体元计算方法[J]．重庆交通学院学报，2005，(6)：l1一l5．设计控制。对一些受力特别复杂的区域，考虑翘曲、[6]徐显芬，小塘子特宽桥荷载试验与分析方法研究[J]．重庆交通大学学报(自然科学版)，2012，(31)：25—27．畸变的作用时，必须要进行精细的实体有限元分析。参考文献[收稿日期]2015—08—12[作者简介]马金龙(1990一)，男，河北承德人，硕士研究生[1]李睿，叶燎原，宁晓骏，等．城市特宽桥问题的提出及研究从事桥梁结构基础理论的研究。[J]．昆明理工大学学报，2002，27(2)：57—59．