设计参数对空腹式连续刚构桥关键截面内力的影响

发布时间：2019-12-01 17:14

【摘要】：为掌握空腹式连续刚构桥在自重、汽车荷载作用下桥梁关键截面内力分布特征与腹板挖空率和弦梁刚度比的关系,以有限元法为基础,借助结构分析软件建立了空腹式连续刚构桥的数值模型,计算了自重、汽车荷载作用下跨中弯矩、上下弦梁接合处弯矩、弦梁墩顶截面弯矩以及下弦梁弯矩。论文还研究了这些截面弯矩比随着挖空率、弦梁刚度比的变化规律。研究表明腹板挖空率的增加,会缩小空腹段的负弯矩与实腹段的负弯矩的差距,但会放大实腹段Qg正负弯矩的差距。上下弦梁刚度比变化不影响实腹段弯矩分配,但上下弦梁负弯矩大小按它们刚度比进行分配,刚度比为0.25时,上下弦梁最大负弯矩相近。
【图文】：

及中跨最大负弯矩的影响，以供后续空腹式连续刚构桥设计参考。1工程概况［8］空腹式连续刚构桥中跨跨径为290m，各跨比例为0.3∶0.55∶1∶0.55∶0.3。全桥为预应力混凝土结构，上部结构混凝土C50，下部结构混凝土C30。主桥共4个桥墩，其中6，9号桥墩为边墩，7，8号桥墩为中间墩。中墩悬臂的空腹部分上弦梁高度为6～5m变化，下弦梁高度为7.5m，下弦梁与桥墩接合处距离梁顶35m。上弦箱梁顶板厚度0.28m，底板厚度由跨中0.32m按二次抛物线变化至上下弦梁结合段为0.9m。腹板厚度由0.8～0.45m变化。全桥有限元模型如图1所示。图1计算模型Fig.1Computationalmodel2设计参数影响空腹式连续刚构桥内力因素有边中跨比、曲率半径、墩梁刚度比、腹板挖空率以及上下弦梁刚度比等参数。限于篇幅，本文从腹板挖空率和弦梁刚度比对自重及汽车荷载作用下内力的影响。2.1挖空率如图2所示，空腹式连续刚构的挖空率λ是上下弦梁内轮廓所围挖空面积Ah与上下弦梁中心线所围面积Aa之比，记为:λ=AhAa，(1)式中，Ah为弦梁内轮廓线所围面积;Aa为弦梁轴线所围面积。图2箱梁腹板挖空率Fig.2Hollowrateofboxgirderweb2.2弦梁刚度比上下弦梁的相对刚度大小，会影响截面内的弯矩大小，图3为上下弦梁断面形状。定义弦梁刚度比η为:η=EItxEIbx，(2)式中，EItx为上弦梁的面内抗弯刚度，见图3(a);EIbx为下弦梁的面内抗弯刚度，见图3(b)。3设计参数对内力影响3.1挖空率的影响为了解挖空率对内力影响，选择挖空率分别为74

眨?，8号桥墩为中间墩。中墩悬臂的空腹部分上弦梁高度为6～5m变化，下弦梁高度为7.5m，下弦梁与桥墩接合处距离梁顶35m。上弦箱梁顶板厚度0.28m，底板厚度由跨中0.32m按二次抛物线变化至上下弦梁结合段为0.9m。腹板厚度由0.8～0.45m变化。全桥有限元模型如图1所示。图1计算模型Fig.1Computationalmodel2设计参数影响空腹式连续刚构桥内力因素有边中跨比、曲率半径、墩梁刚度比、腹板挖空率以及上下弦梁刚度比等参数。限于篇幅，本文从腹板挖空率和弦梁刚度比对自重及汽车荷载作用下内力的影响。2.1挖空率如图2所示，，空腹式连续刚构的挖空率λ是上下弦梁内轮廓所围挖空面积Ah与上下弦梁中心线所围面积Aa之比，记为:λ=AhAa，(1)式中，Ah为弦梁内轮廓线所围面积;Aa为弦梁轴线所围面积。图2箱梁腹板挖空率Fig.2Hollowrateofboxgirderweb2.2弦梁刚度比上下弦梁的相对刚度大小，会影响截面内的弯矩大小，图3为上下弦梁断面形状。定义弦梁刚度比η为:η=EItxEIbx，(2)式中，EItx为上弦梁的面内抗弯刚度，见图3(a);EIbx为下弦梁的面内抗弯刚度，见图3(b)。3设计参数对内力影响3.1挖空率的影响为了解挖空率对内力影响，选择挖空率分别为74

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 徐君兰,顾安邦;连续刚构桥主墩刚度合理性的探讨[J];公路交通科技;2005年02期

2 罗松涛;黄才良;荆友璋;;不对称连续刚构的不对称系数[J];公路交通科技;2012年04期

3 楼庄鸿;挪威Stolma桥[J];国外公路;2000年01期

4 文曙东;卫星;李俊;强士中;;重庆石板坡长江大桥钢—混凝土结合段疲劳试验荷载研究[J];世界桥梁;2007年02期

5 周军生,楼庄鸿;大跨径预应力混凝土连续刚构桥的现状和发展趋势[J];中国公路学报;2000年01期

6 房慧明;龙晓鸿;樊剑;朱宏平;;空腹式连续刚构桥抗震性能评价[J];武汉理工大学学报;2013年07期

相关博士学位论文 前1条

1 文武松;大跨度PC连续刚构桥挠曲开裂因素研究[D];西南交通大学;2009年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 王运涛;张雪松;顾安邦;;大跨径预应力连续刚构桥常用分析方法的评述[J];重庆交通学院学报;2007年02期

2 鲁薇薇;宿巳光;郝付军;;轻骨料混凝土连续刚构局部受压性能分析[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2009年02期

3 李圣慧;曹淑上;;高墩大跨连续刚构桥及其双肢薄壁高墩计算分析[J];城市道桥与防洪;2007年05期

4 赵国辉;刘健新;;轻质混凝土连续刚构抗震性能分析[J];交通科学与工程;2009年03期

5 李建慧;李爱群;罗世东;刘振标;;广珠城际西江特大桥主桥空间受力分析[J];东南大学学报(自然科学版);2009年01期

6 ;Weakening effect of vertical prestress ducts on web sections in prestressed concrete box girder bridges[J];Engineering Sciences;2010年02期

7 罗强;;不对称高墩大跨连续刚构桥设计关键问题研究[J];湖南交通科技;2012年02期

8 刘志峰;孙学先;杨霞林;;考虑地基变形影响的高墩柱抗推刚度的解析方法[J];水利与建筑工程学报;2007年04期

9 林建筑;;泉州后渚大桥施工阶段应力监测与成桥受力分析[J];福州大学学报(自然科学版);2005年06期

10 张茂龙;杨成斌;;矮墩连续刚构桥合龙顶推力研究[J];湖南工程学院学报(自然科学版);2011年02期

相关会议论文 前2条

1 倪永良;;V形墩连续刚构顶推合龙工艺探讨[A];全国城市公路学会第十八届学术年会论文集[C];2009年

2 丁建彤;郭玉顺;;高强轻质混凝土在公路桥梁上的应用[A];第一届全国公路科技创新高层论坛论文集新技术新材料与新设备卷[C];2002年

相关博士学位论文 前10条

1 张志新;高墩曲线连续刚构箱梁桥空间行为研究[D];长安大学;2011年

2 卢志芳;考虑时变性和不确定性的混凝土桥梁收缩徐变及预应力损失计算方法[D];武汉理工大学;2011年

3 成琛;大跨径PC桥梁弯曲孔道有效预应力理论分析与试验研究[D];武汉理工大学;2011年

4 唐国斌;基于全寿命设计的混凝土箱梁桥若干理论问题研究[D];浙江大学;2011年

5 张方;大跨度预应力混凝土梁桥时变性能及分析方法研究[D];西南交通大学;2011年

6 叶征伟;山区高墩大跨连续刚构桥风环境及风荷载研究[D];浙江大学;2012年

7 张运波;薄壁空心高墩的温度效应及其对稳定性影响的研究[D];中国铁道科学研究院;2011年

8 颜娟;金马大桥工程的结构分析与研究[D];大连理工大学;2002年

9 陈衡治;大跨预应力混凝土箱梁结构计算分析研究[D];浙江大学;2005年

10 周勇军;高墩大跨曲线连续刚构桥梁地震响应的设计参数研究[D];长安大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 贺钢锋;不对称连续刚构桥地震响应的设计参数研究[D];长沙理工大学;2010年

2 周义磊;不对称跨径刚构—连续组合梁桥设计计算分析研究[D];长沙理工大学;2010年

3 陈敏海;钢管混凝土高墩大跨连续刚构桥地震响应分析[D];长沙理工大学;2010年

4 欧阳坚;大跨度预应力混凝土连续刚构桥的结构仿真分析[D];南昌大学;2010年

5 罗小峰;高墩多跨连续刚构桥温度效应分析及稳定性研究[D];北京交通大学;2011年

6 王天鹏;大跨径连续刚构桥施工控制方法研究[D];中南林业科技大学;2006年

7 任兵战;杉木溪高墩大跨连续刚构桥应力分析及施工控制研究[D];中国地质大学（北京）;2011年

8 陈建波;波纹钢腹板预应力组合箱梁动力性能研究[D];北京交通大学;2011年

9 孙文晋;高墩大跨连续刚构桥施工监控和稳定性研究[D];武汉理工大学;2011年

10 黎晨;预应力混凝土桥弯曲孔道有效预应力理论与试验研究[D];武汉理工大学;2011年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 顾安邦,常英,乐云祥;大跨径预应力连续刚构桥施工控制的理论与方法[J];重庆交通学院学报;1999年04期

2 顾安邦,常英,乐云祥;重庆黄花园嘉陵江大桥施工控制[J];重庆交通学院学报;1999年04期

3 张永水;大跨度预应力砼连续刚构桥施工误差调整的Kalman滤波法[J];重庆交通学院学报;2000年03期

4 王学军,彭忠民;杭州下沙大桥主墩钻孔平台施工[J];重庆交通学院学报;2003年S1期

5 佟海鹏,张世奎;杭州下沙大桥栈桥施工[J];重庆交通学院学报;2003年S1期

6 贺朋,周志祥,季国富,范亮;连续刚构桥竖向接缝的质量及其对工后挠度的影响[J];重庆交通学院学报;2004年01期

7 刘山洪,钱永久;大跨PC箱梁桥腹板裂缝的控制研究[J];重庆交通学院学报;2005年04期

8 罗世东,严爱国,刘振标;大跨度连续刚构柔性拱组合桥式研究[J];铁道科学与工程学报;2004年02期

9 屈国;预应力混凝土连续刚构设计[J];东北公路;2003年04期

10 李建中,宋晓东,范立础;桥梁高墩位移延性能力的探讨[J];地震工程与工程振动;2005年01期

相关硕士学位论文 前2条

1 周伟;不对称跨径连续刚构桥静力仿真计算及地震反应分析[D];长沙理工大学;2007年

2 李晓姣;不对称连续刚构桥受力与变形研究[D];大连理工大学;2010年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 余钱华;朱鹏志;周伟;刘伟龙;;连续刚构桥实体建模方法介绍与结果分析[J];中外公路;2007年02期

2 袁胜峰;;几种基础模拟方法对连续刚构桥梁体受力计算的结果比较分析[J];黑龙江科技信息;2008年10期

3 王燕;;连续刚构桥加宽方式分析[J];公路;2008年05期

4 倪全;宋连林;饶中;;装配式T梁连续刚构桥设计[J];公路;2008年07期

5 梁吉学;李闻涛;;V型墩连续刚构桥叉角角度变化的影响分析[J];山西建筑;2009年12期

6 伍志平;;横n赜看笄

本文编号：2568443