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《V形剛構(gòu)-拱組合橋靜力有限元分析.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第27卷第10期2010年lO月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentVoL27No.100ct.2010文章編號:1002—0268【2010)10一0066—06V形剛構(gòu)一拱組合橋靜力有限元分析劉宇聞1,傅少君1,瞿國釗2(1.武漢大學土木建筑工程學院,湖北武漢,430072;2.鐵道部第四勘測設(shè)計研究院,湖北武漢,430063)摘要:V形剛構(gòu)一拱組合橋體系復(fù)雜,為了能更準確地認識和把握這種新型橋梁的力學性能,以小欖特大橋工程為例,建立
2、精確的三維有限元模型,其中V形墩、梁、拱采用三維8節(jié)點實體單元,支撐采用空間梁單元和桁架單元,吊桿采用空間索單元進行離散。應(yīng)用大型通用有限元軟件ANSYS對其成橋階段的主要工況進行犖l生計算,同時也對該類橋型有可能出現(xiàn)的病害情況進行預(yù)測和模擬。據(jù)此,對比分析了各種情況下關(guān)鍵部位和構(gòu)件的變形及受力狀態(tài)。研究結(jié)果表明:該橋整體受力以V形連續(xù)剛構(gòu)為主。拱對主梁起加勁作用;預(yù)應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的安全性至關(guān)重要;該橋在一定數(shù)量內(nèi)吊桿斷裂的情況下,主體結(jié)構(gòu)具有很好的內(nèi)力重分配能力;拱腳處受力復(fù)雜,要采取構(gòu)造措施防止局部破壞。關(guān)鍵詞:橋梁工程;
3、三維彈性靜力分析;有限元方法;V形剛構(gòu)一拱組合橋;吊桿作用中圖分類號:U448.35文獻標識碼:AStaticFiniteElementAnalysisofArchBridgewithV--shapedRigid·-frame]JUYuwenl,F(xiàn)UShaojunl,QUGuozha02(1.SchoolofCivilEngineering,WuhanUniversity,WuhanHubei430072,China;2.ChinaRailway4thSurveyandDesignInstituteCo.,Ltd.,Wuh
4、anHubei430063,China)Abstract:StructureofarchbridgewithV-shapedrigid—frameiscomplicated.Inordertoknowandmasterthemechanicalpropertyofthisbridge,a3DelasticfiniteelementmodelofXiaolangrandbridgewasbuilt,inwhich8-nodesolidelementswereadoptedfordiscreteanalysisofthemai
5、ngirder,theV-shapedrigid—frameandthearch,3Dbeamandtrusselementsforchordandwebmembers,and3Dlinkelementsforsuspenders.The3DelasticstaticcalculationofthebuiltbridgeWasperformedbasedonthegeneralfiniteelementsoftwareANSYS,andthepossiblewreckedconditionswerealsosimulate
6、d.Basedontheseresults,thedeformations,stressdistributionsofthebridgeandtensionofthesuspenderswereanalyzedandcontrasted.Theresultsindicatethat(1)theV-shapedrigid·frameofthebridgebearsthemainloadswhilethearchplayanreinforcedroleinloadbeating;(2)prestressisveryimport
7、anttothesecurityofthebridge;(3)thebridgehasagoodcapabilityofstress—redistributionwhilesomesuspenderscrack;(4)stress-distributionofthearchspringingiscomplex,measuresshouldbetakentoavoidlocalfailure.Keywords:bridgeengineering;3Delasticstaticanalysis;finiteelementmet
8、hod;archbridgewithV·shapedrigid-frame;effectofsuspender0引言V形剛構(gòu)拱組合橋主要構(gòu)件包括主拱肋、吊桿、主梁、橋墩以及起連接作用的V形剛構(gòu)。該橋梁結(jié)構(gòu)以V形剛構(gòu)受力為主,拱肋受力為輔,把V形連續(xù)剛構(gòu)舒展的造型與拱橋流暢的造型以及推力平衡的力學優(yōu)點結(jié)合