直橋和彎橋受力計(jì)算對(duì)比分析

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1、西南公路2016年第1期西南公路2.4鋼混結(jié)合段疲勞模型試驗(yàn)格室位置的選取3　試驗(yàn)?zāi)Ｐ陀邢拊治鼋Y(jié)果根據(jù)應(yīng)力等效原則及結(jié)合梁的計(jì)算公式，可以對(duì)確定的疲勞試驗(yàn)?zāi)Ｐ徒NSYS有限元分析反算出結(jié)合段結(jié)合面頂部格室和底部格室在疲勞試直橋和彎橋受力計(jì)算對(duì)比分析模型，對(duì)其受力狀態(tài)進(jìn)行分析。其中鋼箱梁及內(nèi)部驗(yàn)加載工況下的應(yīng)力幅值，見表2。從表2可以看橫隔板、承壓板采用具有4個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有6個(gè)出，箱梁底部位置處的應(yīng)力幅均較箱梁頂部應(yīng)力幅自由度的板殼單元SHELL63；混凝土箱梁采用具有大，由此可以得出箱梁底部格室的疲勞受力更為不王　燕　孫東

2、生8節(jié)點(diǎn)的三維實(shí)體單元SOLID45；預(yù)應(yīng)力鋼筋采用具利，所以選取底部部分格室作為疲勞試驗(yàn)對(duì)象。（河南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司　河南鄭州　450052）有2個(gè)節(jié)點(diǎn)的3D桿單元LINK8，使用降溫法模擬預(yù)表2　鋼混結(jié)合段結(jié)合面頂?shù)装甯袷以诨钶d最不利工況下應(yīng)力；剪力鍵采用beam44單元模擬。結(jié)合段底部單的應(yīng)力幅值（單位：MPa）個(gè)格室的有限元模型圖如圖4所示，鋼結(jié)構(gòu)部分應(yīng)力【摘要】為比較彎橋與直橋的設(shè)計(jì)差異，根據(jù)彎橋承受彎-扭耦合作用的受力特點(diǎn)，分別建立兩組有最大正彎矩工況最大負(fù)彎矩工況應(yīng)力幅格室截面限元計(jì)算模型，通過對(duì)比分析

3、計(jì)算結(jié)果可知，彎橋在外力作用下支反力外側(cè)大于內(nèi)側(cè)，預(yù)應(yīng)力作用下較為突位置位置云圖如圖5所示。鋼混結(jié)合段結(jié)合面試驗(yàn)?zāi)Ｐ团c實(shí)橋σstσbσstσbσ’stσ’b出。自重作用下扭矩內(nèi)力表現(xiàn)為邊跨梁端大于中跨梁端，橋臺(tái)處最大。預(yù)應(yīng)力作用下扭矩內(nèi)力表現(xiàn)為中跨梁結(jié)構(gòu)在最大負(fù)彎矩工況下應(yīng)力值的對(duì)比結(jié)果見表4。結(jié)合面左-0.487-0.0843.7150.6354.2010.719端大于邊跨梁端。抗裂應(yīng)力內(nèi)外側(cè)差異較大，外側(cè)比內(nèi)側(cè)更為不利，分析了差異產(chǎn)生的原因，并根據(jù)計(jì)算結(jié)頂板結(jié)合面右-0.494-0.0853.5770.6114.0710.696

4、果和工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)提出了設(shè)計(jì)構(gòu)造措施。結(jié)合面左0.5830.100-7.113-1.2267.6961.326【關(guān)鍵詞】彎橋；彎-扭耦合；支反力；抗裂應(yīng)力底板結(jié)合面右0.6080.105-7.742-1.3358.3501.439【中圖分類號(hào)】U441【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A注：表中σst、σb、σ’st和σ’b分別為原橋鋼混結(jié)合段鋼箱梁及混凝土梁的應(yīng)力及應(yīng)力幅值。型，對(duì)比分析計(jì)算結(jié)果，以期對(duì)彎橋的計(jì)算和設(shè)計(jì)2.5鋼混結(jié)合段疲勞模型試驗(yàn)格室數(shù)量的選取0　引　言提供參考。寧波甬江大橋鋼混結(jié)合段各格室間采用相對(duì)獨(dú)立的設(shè)計(jì)，疲勞模型試驗(yàn)最終選取受應(yīng)

5、力幅最大的彎橋在現(xiàn)代化的公路互通式立交及城市道路立1　彎橋受力特點(diǎn)[1][2]底板格室，而選擇格室的數(shù)量主要由試驗(yàn)加載設(shè)備交中的應(yīng)用數(shù)量逐年增加，由于其對(duì)路線較強(qiáng)的適圖4　試驗(yàn)格室有限元模型圖應(yīng)性，外觀優(yōu)美，應(yīng)用已十分普遍。彎橋與直線橋（1）彎橋在外荷載的作用下會(huì)同時(shí)產(chǎn)生彎矩的加載能力確定。試驗(yàn)的加載設(shè)備為加載能力達(dá)在計(jì)算模型和設(shè)計(jì)中存在較大的差異，直橋在主梁和扭矩，并且互相影響。使梁截面處于彎扭共同作±2500kNMTS液壓伺服加載系統(tǒng)。自重和預(yù)應(yīng)力鋼束作用下，由于荷載是對(duì)稱的，對(duì)用的狀態(tài)，其截面主拉應(yīng)力往往比相應(yīng)的直梁橋大根據(jù)應(yīng)

6、力等效原則，通過表2可以反算出試驗(yàn)?zāi)Ｖ髁翰⒉划a(chǎn)生扭矩和扭轉(zhuǎn)變形。但是在彎橋中，二得多。型為底板一個(gè)格室和兩個(gè)格室時(shí)需施加的內(nèi)力，見表者作用所產(chǎn)生的扭矩和扭轉(zhuǎn)變形是不容忽視的，預(yù)（2）彎橋在外荷載的作用下，還會(huì)出現(xiàn)橫向3。底板選取兩個(gè)格室時(shí)，需施加的最大軸力為-應(yīng)力鋼束徑向力產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)作用相當(dāng)大。在大曲彎矩。3195.49kN，超出了試驗(yàn)設(shè)備的加載能力，不能實(shí)現(xiàn)率、較大跨徑的彎橋中，主梁組合最大扭矩值有時(shí)（3）由于彎-扭耦合，彎橋的變形比同樣跨徑兩個(gè)格室加載。底部一個(gè)格室的試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷募虞d力為可達(dá)縱向最大彎矩值的50％以上。另外，汽車荷

7、載直線橋要大，而且曲率半徑越小、橋越寬，這一趨-1597.76kN，試驗(yàn)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對(duì)該模型的加載，故的偏心布置及離心力，也會(huì)造成彎橋向外偏轉(zhuǎn)并增勢越明顯。最終選擇鋼混結(jié)合段底部一格室為試驗(yàn)對(duì)象。所以最加主梁扭矩內(nèi)力和扭轉(zhuǎn)變形。（4）彎橋的支點(diǎn)反力與直線橋相比，有曲線終確定疲勞模型試驗(yàn)的加載力上限為117.99kN（最大圖5　鋼箱梁縱向應(yīng)力云圖實(shí)際彎橋設(shè)計(jì)中通常用直橋或折線橋來代替彎橋外側(cè)變大、內(nèi)側(cè)變小的傾向，內(nèi)側(cè)甚至可能產(chǎn)生負(fù)正彎矩工況），加載下限為-1597.76kN（最大負(fù)彎的計(jì)算，這樣勢必會(huì)削弱彎-扭耦合作用對(duì)彎橋的受反力。

8、矩工況）。表4　疲勞試驗(yàn)?zāi)Ｐ团c實(shí)橋結(jié)構(gòu)在最不利工況下的等效情況力影響，計(jì)算結(jié)果具有一定的近似性，精度不高，對(duì)（5）因內(nèi)、外側(cè)反力的不同，使各墩柱所受表3　底部一格室和兩格室模型的反算加載力截面位置對(duì)比模型σst上σst下于大半徑彎橋可