大悬臂宽箱梁桥面板横向受力分析

大悬臂宽箱梁桥面板横向受力分析

摘 要:采用Ansys 程序对某混凝土大悬臂宽箱梁斜拉桥进行了桥面板悬臂部分及箱内顶板的受力分析,给出了横向预应力对桥面板受力的影响及运营过程中桥面板的横向受力状态,采用Midas 程序对悬臂部分的计算进行校核,验证了结果的正确性。对同类型桥梁的桥面板横向设计具有一定的参考价值。

关键词:大悬臂宽箱梁;桥面板;横向受力

中途分类号:U443.31 文献标识码:A 文章编号:

1 前言

随着我国交通事业的发展,桥梁数量逐渐增多,车流量越来越大,较多地区要求修建双向六车道或双向八车道公路,桥梁的宽度达到了30m 或者更大。因此,横向大悬臂箱梁越来越受到桥梁工程技术人员的重视,而且其具有较大的竖向刚度,在公路桥梁中应用广泛。由于箱梁较宽、悬臂较大,箱梁的横向效应突出,在结构分析中不容忽视其横向的受力状态。在常规箱梁横向受力分析中,常采用有限元软件建立单宽的杆系模型进行,忽略了箱梁的横向剪切变形及畸变效应,而且对于不满足单向板的箱内顶板不适用此种计算模式。对于大悬臂宽箱梁横向受力分析更为重要,应采取更精细的算法考虑箱梁的横向受力状态。

2大悬臂宽箱梁桥面板受力分类

桥面板是直接承受车辆轮压的承重结构,大悬臂宽箱梁桥面较宽,一般施加横向预应力,做成预应力混凝土板。在构造上通常与主梁的梁肋和横隔板整体相连,这样既能将车辆活载传给主梁,又能构成主梁截面的组成部分,保证主梁的整体作用。

对于大悬臂宽箱梁可分为悬臂部分及箱内顶板两部分进行受力分析。其中悬臂部分可作为三边自由一边支撑的悬臂板来分析。箱内顶板属于四边简支板,根据弹性薄板理论的研究,当板的长边与短边之比大于2时,可作为沿短跨方向的单向板设计;当板的长边与短边之比小于2时,可作为双向板设计。

本文针对某斜拉桥混凝土箱梁(见图1),采用大型有限元软件Ansys 建立


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