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时间:2020-06-05
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1、施工阶段的梁拱组合体系桥结构仿真验算易为(宜春市交通q-程质量监督站,江西宜春336000)摘要:运用MIDASCivil软件,对结构和受力复杂的梁拱组合体系桥梁,在设计过程中进行结构验算,以解决结构可靠度分析,具有很强的实用性。文章针对某大桥在设计时,以施工阶段的结构验算为例进行仿真模拟,对建模和分析时的一些关键问题给出了建议,以供同类问题参考。关键词:桥梁工程;梁拱组合;施工阶段;结构仿真;验算全桥共有493个节点.394个单元。用于主桥施0刖罱工阶段各构件的计算。某大桥设计主桥为预应力混凝土变截面梁斜②大桥施工阶段分析倮格法)靠拱
2、组合体系,结构跨径较大,形式新颖,受力复全桥共有752个节点。883个单元。用于主桥施杂,施工要求高。因此,运用MIDASCivil软件按设工阶段各构件的计算,与单梁法建模相校核。计的结构型式和荷载标准,对施工阶段主体结构的1.3建模单元类型的选取安全性、可靠性进行分析,以确保结构的最终线形主梁、主墩、横梁、风撑及拱轴采用空间梁单和受力状态满足要求。元;墩梁间的支座考虑为节点弹性连接模拟;拱梁结合处及横梁与主梁连接处考虑刚域效应:吊杆采1大桥模型的建立用索单元建立模型。1.1桥梁结构设计1.4边界条件的确定主桥为梁拱组合体系.跨径为30
3、m+80m+30m,由于主墩基础采用承台,群桩基础,且主梁结其中80m中跨与系杆拱共同承载。箱梁采用单箱六构为墩梁分离,故直接简化为考虑墩底固接于承台室结构,梁体两端及跨中梁高1.8m,主墩墩顶梁高顶面;主拱与主梁连接点考虑为节点固结:风撑与3.8m,其间梁高变化采用抛物线变化,边跨采用1.5拱轴连接考虑为固结。模型见图1、图2、图3所示。次抛物线,中跨采用4次抛物线。拱肋布置于中跨80m范围内,为钢筋混凝土斜靠拱,向内倾斜。桥左右两侧拱高不同,矢跨均为80m,采用二次抛物线与直线拟合拱轴线,高拱矢高为19.688m,低拱矢高为15.7
4、5m,拱轴断面为1.5rex1.2m矩形。主墩墩身采用Y型圆弧双柱的混凝土结构。承台为实体普通钢筋混凝土哑铃型构造。高2.5m。基础采用桩基础。1.2结构计算模型验算采用MIDASCivil空间有限元软件进行建模计算:图1主桥结构模型图①大桥施工阶段分析(单梁法)作者简介:易为(1976一)男,江西安福人,湖南工业大学本科毕业,工程师,站长,主要从事公路桥梁建设与管理工作。·l9·⑦预应力棍凝土及钢筋混凝土k=26KN/m,沥青混凝土:k:23KN/m:⑧预埋波纹管道=0-3,k=0.0066,张拉控制应力:1395MPa。1.6.2主
5、要参数计算①二期荷载根据图纸中栏杆及防撞护栏的构造尺寸:图2单梁结构模型图栏杆:12KN/m(单侧);防撞护栏:9KN/m(单侧);桥面铺装:34.5KN/m(全幅)。根据桥面布置情况的不同(中跨设有防撞护栏和栏杆,边跨仅设置栏杆1:对于单粱法模型:二期荷载在中跨按照76.5KN/m加载,在边跨按照58.5KN/m加载。对于梁格法模型:二期荷载在主纵梁按照9.66KN/m加载,在中纵梁按照9.43KN/m加载,在边纵梁中跨按照24KN/m加载,在边纵梁边跨按照图3梁格结构模型图15KN/m加载。②温度荷载1.5加载方式整体温差:初步计划
6、成桥基准温度为15~(2,故①汽车及人群荷载采用车道方式加载,其中汽整体温度荷载为整体升温25qC,降温20℃。车荷载分为居中布置及偏载布置两种布置方式;梯度温差:温度梯度依据《公路桥涵设计通用②二期恒载采用单元荷载进行加载:规范》第4.3.10.3条,取TI=14~C,112=5.5~C,由于梁③结构自重在单元安装后即作用:高最小跨中部位为1.8m,>400mm,故A=300mm。按④预应力荷载通过安装钢绞线,张拉加载;照正温差A=40Omm,TI=14~C,T2=5.5oC;负温差A=⑤吊杆张拉力通过安装吊杆.采用体外力选项400m
7、m,T1-一7℃,T2:一2.75~C。进行加载。③基础沉降1.6计算参数的选取取1、2、3、4桥墩基础沉降向下2cm,取最不1.6.1结构用材及计算参数的选取利组合。①混凝土:上部结构箱梁及拱肋采用C50混凝1.6.3活载设计荷载:城市A级;计算行车速度:土,墩身采用C40混凝土,承台采用C30混凝土;40km/h;人群荷载:3x1.75=5.25KN/m(单侧)。②普通钢筋:普通钢筋采用R235、HRB335钢1.6.4预应力、吊杆布置依据施工图设计<主桥筋:箱梁刚束布置图>主桥纵向钢束采用15.2一l2、③预应力钢绞线:主梁为双向
8、预应力结构,主15.2—9、15.2—7三种型号钢绞线,支点横梁钢束采桥的吊杆为预应力钢绞线,采用的钢束皆为高强低用l5.2—15钢绞线。吊杆横梁采用15.2—5钢绞松驰预应力钢绞线.单根钢绞线公称直径为线
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