公路钢波纹板拱桥受力特征分析

发布时间：2021-07-21 11:32

　　依托试验工程,对不同跨径钢波纹板拱桥进行荷载测试,得出不同工况下钢波纹板拱桥不同角度（位置）的应力变化规律,通过研究得到以下结论:荷载作用下不同跨径钢波纹板拱桥应力以拱顶（90°）为中心对称分布;钢波纹板拱桥与周围土体共同受力,由于纵向和轴向波纹的存在,使得力沿着板壁向下传递,致使拱脚位置（0°和180°）受力最大,但最大应力值小于钢波纹板材料的最大允许应力值,结构安全稳定;不同跨径钢波纹板拱桥在相同荷载作用下,随着钢波纹板拱桥跨径的增大（6 m→8 m→10 m）,拱脚（0°和180°）的应力逐渐增大,拱顶附近（90°）的应力由相对稳定到波动变化,且跨径越大波动幅度越大。 

【文章来源】：中外公路. 2020,40(04)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

应变片布设示意图（D为波纹钢板拱桥跨径，现场试验D为6、8、10m)

分别对跨径6、8和10 m的钢波纹板拱桥进行车辆荷载作用下应力变化的测试,不同跨径钢波纹板拱桥均分为4种测试工况,如图2所示。4 钢波纹板拱桥受力规律分析

(1)荷载作用下拱桥路中测区波峰受力规律(图3)由图3可以看出:① 车辆沿路线行驶时,各工况下拱桥路中测区波峰变化规律一致。除拱桥拱脚附近(0°、180°)位置外,波峰断面的应变值整体较为接近,在相同荷载条件下,同一断面的各测点的等效应力值基本为恒值;② 填土至路基顶未加荷载及不同荷载作用下,拱桥不同测点的应力变化规律一致,说明钢波纹板拱桥与周围土体共同受力,拱顶4 m的填土抵消了一部分汽车荷载作用力,也进一步证明了钢波纹板拱桥由于波纹的存在,波纹与周围土体连接得更紧密,整体受力更为优越;③ 各种工况下,钢波纹板拱桥各测点应力均以拱顶位置(90°)对称分布,拱脚位置(0°和180°)受力要远大于其他位置(约为3倍),但最大应力值远小于钢波纹板材料的允许应力值(156.7 MPa),结构安全稳定。为了进一步确保钢波纹板拱桥整体稳定性,设计时应增加钢波纹板桥拱脚与基础混凝土的连接强度,同时施工时应对拱脚进行观测,以确保施工质量。

【参考文献】：
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本文编号：3294944