小半径曲线连续刚构特大桥0号块精细化受力性能研究

发布时间：2021-03-23 00:48

　　目的研究小半经曲线连续梁桥在荷载作用下0号块的受力情况,比较分析0号块三种有限元模型,即模型A（模拟0、1、2号块）、模型B（模拟0、1号块）、模型C（仅模拟0号块）之间的差异,给出合理的0号块有限元模型建立形式.方法以拉格斯轻轨跨海小半径曲线连续刚构特大桥为例,基于大型有限元分析软件Midas FEA建立0号块精细化模型,分析其在温度、预应力和施工荷载等最不利条件作用下的受力状态.结果由有限元软件分析结果可以看出,0号块受力复杂,最小应力为-8.97 MPa,最大应力为1.29 MPa;模型C与模型A、B所得应力结果相差较大;0号块周围块体对其应力影响较大,在进行0号块的有限元模拟中不能忽略周围块体的影响.结论为减小不利因素对0号块的影响,实际施工时应采取一定措施:合理控制0号块混凝土浇筑温度;合理控制0号块预应力张拉时间;合理控制不平衡施工效应的影响. 

【文章来源】：沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2020,36(04)北大核心CSCD

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【部分图文】：

最小主应力对比

拉各斯轻轨跨Lagoon湖高架桥地处大西洋入海口,主桥全长379.7 m,采用(39.25+5×60+39.25)m的刚构连续梁形式;主桥曲线半径小(R=400 m),线形控制困难.主桥结构为双线,线间距为4.2 m.采用2个双薄壁墩和2个矩形空心墩与梁固结,墩高均为10 m.连续墩及刚构墩处箱梁梁高4.3 m,跨中及边直段为2.8 m;截面顶宽9.1 m,底宽5.5 m.箱梁横截面为单箱单室直腹板;截面顶板厚40 cm,腹板厚度为45～110 cm,底板厚度30～70 cm;在连续墩处设2.4 m厚横隔板,刚构墩处设两道1.2 m横隔板,梁端横隔板厚1.2 m,跨中设0.6 m横隔板.各跨箱梁沿跨度方向划分为17段,跨中为8号块,墩台处为0号块.0号块沿跨度方向长12 m,中部截面高4.3 m,端部截面高3.89 m,0号块尺寸及构造如图1所示.墩顶0号块采用支架法施工,施工支架采用贝雷片与型钢组合的结构形式,主要包括支撑钢管、承重梁和模板支撑.通过搭设模板、布置普通钢筋、浇筑混凝土和张拉预应力钢筋完成0号块施工,为主桥结构的挂篮悬臂浇筑施工提供条件.由于0号块内部结构设计复杂,混凝土施工进行分层浇筑,按先底板、腹板后顶板的顺序一次浇筑.

根据圣维南原理,0号块的受力状态与其附近区域的应力状态有关,远离0号块区域的应力状态对0号块的受力状态影响很小,一般可不予考虑.因此,采用Midas FEA中的实体单元建立0、1、2号块及墩的精细化有限元模型(简称模型A),如图2所示.采用六面体单元划分,模型共包含实体单元33 145个,节点91 054个.分析中忽略普通钢筋、预应力钢筋的有利作用.由于0号块形状对称,因此仅建立1/2实体模型.梁体采用C50混凝土,按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362—2018),弹性模型取3.45×104 MPa,泊松比取0.2.


本文编号：3094804