某三跨連續(xù)梁橋橫向框架有限元分析

徐志彪張 琦（楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑工程分院，陜西 楊凌 700 中鐵二院華東勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，浙江 杭州 30000）

某三跨連續(xù)梁橋橫向框架有限元分析

徐志彪1張 琦2
（1楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑工程分院，陜西 楊凌 712100 2中鐵二院華東勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，浙江 杭州 310000）

為滿足設(shè)計(jì)要求，采用有限元軟件對(duì)某三跨變截面連續(xù)箱梁橋橫向框架進(jìn)行有限元分析，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，對(duì)不同施工階段，該梁橋施工應(yīng)力能滿足結(jié)構(gòu)要求，對(duì)同類連續(xù)箱梁橋的有限元分析也起到了有效的指導(dǎo)作用。

變截面連續(xù)梁；橋梁博士；有限元；施工階段；應(yīng)力

1.工程概況

大橋橋梁范圍內(nèi)地質(zhì)條件復(fù)雜，橋址區(qū)地貌類型屬鹽湖平原，地勢(shì)平坦開闊，區(qū)域內(nèi)廣泛分布湖積細(xì)砂，其力學(xué)性質(zhì)較差。地表細(xì)砂多形成鹽殼，呈海浪狀、核桃皮狀及龜裂狀等，局部為薄層結(jié)皮。主橋上部結(jié)構(gòu)為（40+70+40）m三跨PC變截面連續(xù)箱梁，由上、下行分離的兩個(gè)單箱單室箱型截面組成。單個(gè)箱體頂板寬13.25m ，厚0.28m，設(shè)2%的橫坡；底板寬6.75m，厚度由0.3m從跨中至距主墩中心3.75m范圍按二次拋物線變化成0.8m，橫橋向底板保持水平；箱梁根部梁高3.8m，跨中梁高1.8m，箱梁梁高從距跨中1.0m至距主墩中心3.75m處按二次拋物線變化。除在主墩墩頂設(shè)置一道厚2.5m的橫隔板，邊跨端部設(shè)厚1.5m的橫梁外，其余部位均不設(shè)橫隔板。

2.有限元單元及施工階段劃分

取1m長的梁段進(jìn)行分析，橫向框架靜力計(jì)算以平面桿系理論為基礎(chǔ)，采用橋梁博士進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。全橋主梁共劃分為42個(gè)單元。橫向框架施工階段分為3段，具體施工階段劃分見表1。

表2 施工階段劃分表

4 ．施工階段應(yīng)力驗(yàn)算

施工階段橋面板正應(yīng)力見圖2～圖4。施工階段中，橋面板最大壓應(yīng)力為

圖2 第1施工階段正應(yīng)力圖

圖3 第2施工階段正應(yīng)力圖

圖4 第3施工階段正應(yīng)力圖

5 ．結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

正常使用極限狀態(tài)下橋面板應(yīng)力見圖5。在正常使用極限狀態(tài)下，橋面板最大壓應(yīng)力為6.2MPa，最大拉應(yīng)力為-1.6MPa，部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件的壓應(yīng)力容許值

圖5 組合2正應(yīng)力（最大壓應(yīng)力取自組合3，單位：MPa）

表2 裂縫寬度驗(yàn)算表（單位：mm）

圖5 抗力及內(nèi)力圖

7 結(jié)論

采用橋梁博士有限元軟件，對(duì)該三跨變截面連續(xù)箱梁橋進(jìn)行橫向框架分析，對(duì)施工階段的主梁正應(yīng)力進(jìn)行分析，結(jié)果表明主梁在施工中應(yīng)力能滿足結(jié)構(gòu)要求。此種橫向框架分析也為同類單箱單室箱梁提供了參考。

[1] 張玲.高原鹽湖區(qū)地基處理施工技術(shù)[J],巖土工程學(xué)報(bào),2008.

[2] 張學(xué)文, 王喜成.淺析體外預(yù)應(yīng)力變截面箱形連續(xù)梁橋的特點(diǎn)[J]，黑龍江交通科技，2003.

[3] 畢冠華.某三跨變截面連續(xù)梁橋施工階段主梁正應(yīng)力分析[J]，安徽建筑，2014.

U45

B

1007-6344（2016）04-0010-01

楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院自然科學(xué)基金

項(xiàng)目名稱：高含鹽飽和細(xì)砂地區(qū)軌道平順性分析

項(xiàng)目編號(hào)：A2015017