施工阶段的梁拱组合体系桥结构仿真验算.pdf

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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