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| 管翼缘组合桥梁模板进行结构分析与计算 |
采用MIDAS/CIVIL建立有限元模型对管翼缘组合桥梁模板进行结构分析与计算。主梁、横梁、桥面板分别采用梁单元建立,管翼缘截面采用施工阶段联合截面,混凝土桥梁模板桥面板通过定义虚拟横梁连接为整体,主梁与桥梁模板桥面板采用节点藕合近似模拟剪力连接件。该桥正常运营阶段按公路II级设计,设计荷载按照“四车道十人群荷载”考虑。 静力与动力分析 通过计算管翼缘主梁正应力可知,在设计荷载作用下,钢梁下翼缘最大拉应力为195. 6 MPa,上翼缘最大压应力为131. 8 MPa,均小于Q345钢材设计容许应力(210 MPa),满足强度要求。考虑本桥运营期交通量增大、公路等级提高以及交通超载现象等因素,依照1. 3倍活载进行超载效应验算,得钢梁下翼缘最大拉应力为225. 4 MPa,上翼缘最大压应力为143. 0 MPa,下翼缘应力大于210 MPa。故下翼缘使用Q500钢材,既满足强度要求,又保证有一定的安全储备。 管翼缘组合梁的变形限值同工字钢板组合梁:结构的竖向活载挠度应不大于L/600。本桥在活载作用下跨中产生的最大挠度为27. 5 mml_/1 600=90 mm,因此本桥的变形符合JTJ 025一1986《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》的要求。结构恒载、活载挠度和大于L/1 600时,应设置预拱度,预拱值为结构恒载挠度与1/2活载挠度之和。恒载、活载挠度和为127. 1 mml_/1 600=33.8 mm,应设置预拱度以消除恒载作用下的挠度,保证主梁线型。 采用MIDAS/CIVIL对全桥进行动力特性计算,利用Lanczos法进行特征值分析,将恒载转化为质量进行分析,计算得到管翼缘组合梁的一阶竖弯基频为1. 77 Hz,一阶横弯基频为5. 71 Hz。 眉县2号桥是中国首次将管翼缘组合桥梁模板进行工程实践,这对该新型结构的研究和推广应用具有十分重要的意义。 1)管翼缘组合桥梁模板设计引人混合设计理念,不同受力构件采用不同强度等级的钢材。材料的混合应用与这种新结构的受力特点具有很好的契合度。 2)该组合桥梁模板采用压型钢板一混凝土组合桥面板,优化了桥梁模板桥面板受力性能并简化了桥梁模板桥面板施工工序。 3)该桥全桥钢结构部分均使用无涂装耐候钢,并对耐候钢材的连接材料和工艺进行了探索与实践。 本文对由高强钢材BS700制成的一种倒三角形拼装式车辙桥梁整体稳定性展开研究,建立了有限元模型并通过加载试验验证了有限元模型的有效性。考虑材料和几何双重非线性,对长度25. 5一51 m的桥梁进行了极限承载力分析,得到各种跨度下桥梁的极限承载力和稳定安全系数,并得到各种跨度桥梁在极限承载力下的荷载一位移曲线。研究结果可供同类桥梁设计参考。http://www.qlmb.net |
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