空间曲线钢箱梁有限元分析
曲线钢箱梁步履式顶推施工稳定性仿真分析
曲线钢箱梁步履式顶推施工稳定性仿真分析摘要：通过有限元软件Midas/Civil研究此类桥梁在顶推工程中梁体的整体及局部受力特点，分析小半径、大纵坡对钢箱梁顶推及其空间形态的影响，以及等高梁预拱度设置对顶推施工的影响等难点及解决的关键技术。
关键词：曲线钢箱梁; 步履式顶推；稳定性分析1 工程简介在建某互通匝道桥，跨径布置为40+65+40m，主梁部分采用全焊接单箱双室横断面的钢箱形等截面连续梁，梁高2.5m，梁宽12.75m，箱梁底板宽7.83m，桥面设6%横坡，横坡由梁底水平、左右腹板高差形成，腹板按铅锤设计，腹板厚度为16mm，顶板厚度为16mm，底板厚度为16-20mm，箱梁悬臂长为2.5m，悬臂端部高度为350mm，悬臂根部高度为650mm。
主梁标准段每隔3m设一道12mm横隔板，每两道横隔板之间1.5m位置设一道12mm框架式隔板，在边支点和中支点位置设置20mm加厚隔板，并设置24mm支座支撑加劲肋，所有横隔板均为沿设计线径向布置。
钢箱梁沿路线设计线全长145m，采用Q345qC钢材。
2 顶推方案及数值模型为准确模拟顶推施工过程中钢箱梁、钢导梁等相关受力及变形情况，细分为71个施工阶段，其中为准确模拟钢导梁的受力情况，由于钢导梁较轻，为避免1#节段钢箱梁顶推时，LS2号步履机出现脱空，第一个阶段安装完钢导梁与1#钢箱梁后，采用吊装的形式往顶推方向移动6m后，再进行顶推。
对2~7号梁段的顶推细分每2m一次顶进，其余顶推过程细分为吊装该梁段，顶起，顶推到位。
本桥采用Midas\civil2019对顶推过程进行了施工模拟，进行了三维空间结构分析。
由于此桥为弯桥，且临时墩与主梁轴线方向有一定夹角，为准确模拟其空间受力情况，因此使用空间梁格模型法对顶推过程进行模拟计算。
图1 主梁横断面划分图模型共分为527个单元，810个节点，计算模型如图所示：图2 计算模型图3顶推工况分析3.1 钢箱梁顶推计算结果由于模型施工阶段划分较多，为节省篇幅，根据钢箱梁吊装分段，选取其中十三个关键过程工况的结果，并针对每个关键过程列举出关键的受力阶段。
基于有限元分析的不平衡钢箱梁转体临时塔设计
表 1 荷载组合表
计算类别 强度计算 刚度计算 稳定性
荷载组合 G1+G2+Q1+Q2
G1+G2+Q1 G1+G2+Q1+Q2
3.3 有限元整体分析
（1） 临时塔的整体分析用 midas civil 进行建模。 （2） 立柱、腹杆均为杆系单元，结构自重按程序 自动计算。 （3）斜拉索采用仅受拉单元模拟。计算模型见图 2~4。
图 4 位移等值线图
根据计算模型提取结构内力，对各杆件进行计算分
析，结果汇总如表 2~3。
表 2 各构件应力结果汇总表
杆件名称
立柱 横撑腹杆 斜腹杆 加强横撑腹杆
材质
Q345 Q345 Q345 Q345
正应力 （MPa）
72.3 72.2 34.7 123.7
剪应力 （MPa）
1.7 19.3 5.9 5.6
由 midas 模型提取计算结果，取最不利组合：
计算系数 μ=2，根据规范取值；
l0=μl= 10000 mm λ=l0/i= 24.04 查规范得 φ=0.974
，截面塑性发展系数； ，抗压强度设计值； kN，参数；
kN， 根据构件最大长细比计算的欧拉力；
kN·m
4 结论 （1）通过 midas civil 建立有限元模型，对临时塔
曲线钢箱梁抗倾覆的结构及受力特点
曲线钢箱梁抗倾覆的结构及受力特点摘要：本文介绍了曲线钢箱梁的结构型式和主要特点，以及其支承设计、支座反力分析和曲线钢箱梁的柱墩连接设计，最后对支座反力的计算步骤进行了详细阐述。
关键词：曲线钢箱梁；结构；设计；计算1、工程简介长春市两横两纵快速路系统工程之西部快速路（青年路—普阳街—春城大街—宽平大路—前进大街）的道路主线交汇位置的钢箱梁，共有四部分组成：①N主线桥N36#～N42#墩钢箱梁；②S匝道S6#—S9#墩钢箱梁；③R 匝道R16#—R26#墩钢箱梁。
④P匝道P15#—P19#墩钢箱梁；P线匝道跨越N主线和R匝道，为互通区跨径最长（75m）跨越高度最高（25米）的钢箱梁。
互通区钢箱梁分布图P匝道钢箱梁横截面示意图2、曲线钢箱梁的结构型式P15#—P19#墩钢箱梁为四跨（52m+75m+75m+52m）等截面钢箱梁，钢桥材质为Q345QE，箱梁高度为3米，钢箱梁平面位于曲线、缓和曲线和直线段内，钢箱梁的横截面由两个箱室组成，箱梁的两侧有飞翼状的挑檐，箱梁的总宽度为9.66米。
桥梁的平曲线圆弧半径为R=155m,桥面设有1.5﹪的横坡和3.8﹪-2.9﹪的纵坡。
3、曲线钢箱粱主要特点P线曲线钢箱梁最长跨径70m，满足了互通区的总体布置要求。
对于这些中等跨径的桥梁可选用等高度的箱粱截面。
钢箱梁相对于混凝土连续梁结构，钢结构自重较轻，远小于混凝土连续结构。
钢材具有较高的拉压性能，容易通过调整钢板的厚度来满足弯矩分布的不规则，梁的高度和跨径能够较好地适应总体布置的需要；钢箱梁的加工采取工厂化加工制作、现场临时墩支撑、吊车就位、节段之间采用与母材等强全溶透的焊连接方法，方便快捷，不影响交通；钢箱粱加工虽然复杂，技术要求高，需要专业的加工队伍，但是现场施工周期短，满足了施工质量和总体进度的需要。
4、支承设计P线匝道桥为四跨双箱钢箱梁，全桥长254m, ，钢箱梁平曲线为圆曲线和缓和曲线组成，箱梁的曲率半径为155m,桥面宽10m，箱梁产生的活载扭矩在梁的两端很大。
曲线连续钢箱梁梁单元与板单元模型计算分析
１ ． ２ 计算结果比较与分析
１ ． ２ ． １ 反 力 结果 比较 由表 １ 、 表 ２ 、 表 ３可 知 ， 两 种 模 型 的反 力 结 果
２ ０ １ ４年 １ 月第 １ 期
城 市 道桥 与 防 洪
桥梁结构
５ ９
曲线 连 续钢 箱 梁梁单 元 与板 单元模 型 计 算分析
董 杰
（ 北京 中联 环工 程股份 有 限公 司 ， 北 京市 １ ０ ０ ０ ３ ７ ） 摘 要： 针对某 一 曲线连 续钢箱梁 桥进行梁 单元及板 单元 的计 算 ， 比较计算结果 ， 并分 析原因 ， 为相关设计 计算提供 一些借鉴 。
Ｉ
３ ２ ５ ０
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Ｔ ｕ 厂
６ ５ ０ ０
图 ４ 板 单元模型 截面
图 １ 钢箱梁标 准横断 面图（ 单位： ｍｍ ）
１ ． １ 模 型 简 介
图 ５ 板单 元模型边界 约束图 （ 未显示横梁 单元 ）
１ ． １ ． １ 计算主要荷载 桥面铺装 ： １ ２ ． ２ ８ ｋ Ｎ ／ ｍ； 单侧栏杆 ： １ ０ ｋ Ｎ ／ ｍ； 汽
梁 单 元 模 型 截 面 采用 薄 壁 箱 型 截 面 ，截 面 形 式 如 图 ２所 示 ， 边 界 约束 条 件 如 图 ３所示 。
１ 计算 模 型
本 文运 用 ＭＩ Ｄ Ａ Ｓ ／ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ 通 用 的空 间 有 限元 分 析
图 ２ 梁 单元模型截 面
软件进行计算分析 ， 比较 内容为在 同一结构 、 荷载 前 提下 ，梁单元模型与板单元模型计算结果 中 自 重、 二期 和汽车荷 载对结 构产生的效应 ， 汽车车道 或 车道 面 在 布 置 上均 考 虑 了最 不 利 偏 心 布 置 。所 选 取 的钢 箱 梁 为 ３×４ ０ ｉ ｎ连 续 钢 箱 梁 ，所 在 平 曲 线半径 为 Ｒ ＝ ８ ０ ｉ ｎ ，材 料选 用 Ｑ ３ ４ ５钢 材 。顶 板 宽 ９ ． ５ Ｉ ｎ ， 底板宽 ６ ． ５ ｉ ｎ ， 翼板长 １ ． ５ ｍ， 梁高 ２ ． ０ ｍ 。 钢 箱梁标准横断面如 图 １ 所示１ 期
探讨钢箱梁桥温度场有限元模拟及其敏感性
探讨钢箱梁桥温度场有限元模拟及其敏感性国内对于桥梁温度场的研究早期多集中于混凝土箱梁，对于钢箱梁温度场的研究起步较晚，混凝土箱梁温度场的研究方法可对钢箱梁起到一定借鉴作用。
Emerson M在1976年夏季和1979年的冬季分别对混凝土桥、组合梁桥和钢桥进行了为期15天的连续温度监测，提出桥梁的有效温度概念，且给出相关的影响因素；并通过对实测数据进行分析，提出一种利用阴面温度的变化函数来评估混凝桥、组合梁桥和钢桥的每日有效温度的计算方法，并对其精确度的局限性进行了讨论[1-6]。
东南大学雷笑对一座具有100mm沥青铺装层的预应力混凝土箱梁桥进行了为期2年的温度监测，在实测数据的基础上采用统计分析的方法对混凝土箱梁的日照温差代表值進行了分析计算[7]。
华南理工大学陈家齐对湛江大桥施工过程中钢箱梁的温度分布进行监测，通过对温度监测数据进行回归分析，发现钢箱梁截面沿腹板高度方向温度分布呈非线性，并提出适用于湛江地区夏季钢箱梁的温度梯度模式[8]。
一、钢箱梁温度场有限元分析步骤（1）选定单元类型、设置材料属性由于钢箱梁钢板较薄，忽略钢板沿厚度方面的热传导，因此钢板选用SHELL57单元进行模拟。
SHELL57为4边形4节点单元，具有平面内传热能力的三维热壳单元，不具备沿单元厚度方向上的传热能力。
（2）钢箱梁模型及网格划分钢箱梁有限元模型网格划分单元尺寸为25mm。
（3）定义分析类型本节所进行的钢箱梁温度场分析为瞬态分析，在分析的时间段内外界大气温度和太阳辐射强度随着时间的变化而变化，因此将分析类型定为瞬态分析。
（4）施加温度荷载施加的温度荷载为初始温度、太阳辐射和对流荷载。
二、钢箱梁温度场敏感性分析2.1 大气温度对钢箱梁温度分布的影响晴天大气温度全天的温度变化具有较好的规律性，全天大气最低温度一般出现在早上6点左右，大气最高温度一般出现在下午14点半左右，因此桥梁结构的全天气温变化可采用正弦函数进行描述。
钢箱梁桥面轻质混凝土剪力钉铺装方案有限元分析及参数确定
性 能 。 同时高 韧性 轻集 料 混凝土 干表 观密 度 可控
制在 １ ９ ５ ０ ｋ ｇ ／ ｍ 以 内 （ 加 上 剪 力 件 和 钢 筋 网总 重量小于 ２ １ ５ ０ ｋ ｇ ／ ｍ。 ） ， 相对于 Ｓ ＭＡ 沥 青 混 凝
施 加 的轮胎 切 向压 力 ０ ． ４ ５ ＭＰ ａ 。汽 车 加 载荷 位 根据 现有参 考 资料 ， 考虑 最不 利荷位 ， 即沿桥 面横 向荷 载 中心位 于加 筋 肋 中心 的正 上方 ， 沿 桥 面纵
采用 Ｂ Ｚ Ｚ １ ０ ０标 准 车后 轴 的 ～ 侧 轮 胎 加 载 ， 考 虑
图１ 钢 箱 梁 桥 面 轻 质 混 凝 土 ＋剪 力 钉 铺 装 结 构示 意 图
通 过 在钢 板上 焊接 剪力 键 、 绑 扎 钢筋 网 ， 提高
韧 性轻 质 混凝 土 与钢板 之 间 的抗 滑 移能力 及 协 同 变形 能力 可提 高上 面层 的疲 劳 寿命 及高低 温 稳定
土容重 （ ２ ５ ０ ０ ０ ～２ ６ ０ ０ ０ ｋ Ｎ／ ｍ。 ） 降低 了 １ ５ ～
＊国家 “ 十一 五 ” 攻关项 目（ ２ ０ ０ ６ Ｂ ＡＦ ０ ２ Ａ０ ０ ） 资 助
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ５ — ０ ２ — １ ９
向在跨 中处 ， 并 可等 间距 移 至 ２横 隔 板跨 中 的不 同位置 进行 加载 计算 。模 型相 关结 构 和材料参 数
钢 箱 梁 桥 面轻 质 混凝 土 剪 力 钉 铺 装 方 案 有 限元 分 析及 参 数 确定 ＊
万 尧 方 。 付 军 向 念。 杨 炎 卿 刘 卫 东 叶梦君
（ １ ．宜 昌 市 中 路 建 设 开 发 有 限公 司 宜都 ４ ４ ３ ０ ０ ０ ２ ． 武汉 理工 大 学 交 通 学 院 武汉 ４ ３ ０ ０ ６ ３ ；
钢箱梁桥的有限元分析
钢箱梁桥的有限元分析1．钢箱梁桥的概述在大跨度桥梁的设计中，恒载所占的比重远大于活载，随着跨度的增大，这种比例关系也越来越大，极大地影响了跨越能力。
因此，从设计的经济角度来说，考虑减轻桥梁结构的自重是很重要的。
钢材是一种抗拉、抗压和抗剪强度均很高的匀质材料，并且材料的可焊性好，通过结构的空间立体化，钢桥能够具有很大的跨越能力。
随着高强度材料和焊接技术的发展，以及桥梁设计、计算理论的发展和计算机技术发展，从50年代以来，钢梁桥地建设取得了长足的发展，欧洲相继建造了多座大跨钢桥。
从前被认为不可能计算的复杂结构，现在能够通过计算机完成，并且计算结果与实测结果吻合较好。
同过去相比，在相同的跨度与宽度的条件下，用钢量可减少15一20 %，工期与工程的造价也都减少很多，因此钢桥在大跨桥梁领域内具有相当强的优势和竞争力。
在构成钢桥的主要构件中，其翼缘和腹板均使用薄板，其厚度与构件的高度和宽度比都比较小，是典型的薄壁构件。
它与以平面结构组合为主的桥梁结构分析有一定的区别，它涉及到很多平面结构中不常考虑的扭转问题，所以必须依据薄壁结构理论才能明了其应力和应变状态，其应力及变形应按照薄壁结构的理论进行计算。
由于钢箱梁桥是空间结构，结构在恒载或活载的作用下会发生弯一扭藕合。
如果采用传统的计算手段和方法，计算模型要进行必要地简化，为了简化计算，一般的设计规范都要通过构造布置，使实际结构满足简化后的计算理论。
实践表明在满足构造要求后，计算的精度能够满足实际地需要。
但是这样的计算无法得到结构的一些特定部位的精确解，例如变截面和空间构件交汇的部位等。
随着计算机技术和有限元理论的发展和进步，计算机的有限元法己成为现代桥梁的重要计算手段，不但有很高的效率而且可以根据实际的需要进行仿真分析，计算结果经验证与结构的实际结果吻合较好。
当前结构的计算机仿真分析已成为一种广为应用的计算手段。
同一座桥梁可以采用不同的施工方法，但是成桥后的最终应力状态会有差异，结构的最终应力状态与安装过程密不可分。
第6讲 曲线梁桥空间有限元分析方法—梁格法
)
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湖南大学土木工程学院桥梁工程系
3.3 横向梁格构件刚度确定
１）横向梁格构件的弯曲刚度
EIx=E· （横向梁格所代表的截面对X中性轴惯性矩），如果横梁内包
括横隔板，则应计入横隔板的影响。 EIy=E· （横向梁格所代表的截面对Y中性轴惯性矩），如果横梁内包 括横隔板，则应计入横隔板的影响。 2）横向梁格构件的扭转刚度
向构件应与横隔板重心重合。若横隔板间距较大，则必须增加横向虚 拟梁格，其间距一般为反弯点之间距离的1/4。 （二）曲线型箱梁结构 可以采用图2-3所示的曲线 梁格或直线梁格来模拟。
图2-3 曲线梁桥梁格
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3.2 纵向梁格构件刚度确定
１）纵向梁格构件的弯曲刚度 如图2-4所示,将箱梁在腹板之间切开,此时各工字梁的重心将不在 同一水平线上,这与实际结构是不相符的。实际梁受弯时，应该绕同一 中心轴弯曲，因此，梁格构件所代表的每一根工字梁的截面特性应绕 整体的上部结构中性轴计算。当截面翼缘较宽或悬臂较大时，应考虑 截面有效宽度影响。 纵向梁格构件的弯曲刚度为：
纵向梁格构件的扭转刚度为： GJ X G (梁格代表的顶板、底板
、腹板等组成的截面的
扭转惯性矩 )
图2-5 截面受扭时剪力分布
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3）纵向梁格构件的剪切刚度（自由扭转） 由于剪力流使腹板产生剪切变形，纵向梁格的剪切面积应等于腹板 的横截面面积。
A A f (为对应腹板面积
GJ X G (梁格代表的顶板、底板 、腹板等组成的截面的 扭转惯性矩 )
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3）横向梁格构件的剪切刚度
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空间曲线钢箱梁有限元分析胡 强,陈浩军,王季青(长沙理工大学,湖南长沙 410076)摘 要:采用有限元3-D板壳单元对空间曲线箱梁的力学性能进行了分析,建立了单元刚度矩阵,并通过对一空间曲线钢箱梁的分析,得出了其在不同工况下的受力状态。
关键词:桥梁;空间曲线梁;有限单元法;3-D板单元中图分类号:U448.42 文献标识码:A 文章编号:1671-2668(2004)06-0070-03 随着城市现代化建设的发展,许多城市交通运输问题越来越严重。
为了保证城市交通顺畅,迫切需要改造现有的交通能力。
由于受周围环境的限制,同时考虑到美化环境,立体交通是合理的方案之一,于是曲线桥的建造提上了议事日程[1][2]。
曲线桥与直线桥相比具有如下特点[2]:①曲线桥外边缘弯曲应力大于内边缘,而在直线桥中无此特征;②曲线桥外边缘挠度大于内边缘挠度;③曲线桥中无论恒载还是可变荷载都会产生扭矩,“弯-扭耦合”现象在曲线桥中占重要地位。
曲线桥无论在恒载或活载作用下,弯曲和扭转总是耦合的,在某些情况下扭矩较大,故一般采用具有良好抗扭性能的箱形断面[3]。
总的来说,箱形梁具有如下特点:①抗扭刚度和抗扭强度大;②箱梁的翼缘宽度比工形截面板梁大得多,因而薄的翼缘也能很好地抵抗弯曲应力;③无论是承受竖直偏心荷载还是水平荷载,都能作为一个空间结构来抵抗外力,能发挥各个杆件的力学性能;④箱梁内部可作为维修和电缆、水管等各种附属设施的通道;⑤箱梁内部密封,有利于防止锈蚀。
在工程中比较实用的曲线梁桥结构理论和分析方法有纯扭转理论、翘曲扭转理论、有限单元法、有限条法和梁格分析法等[1]。
其中有限单元法具有良好的适应性和有效性,已广泛应用于求解各种问题,特别是在如弯桥那样的复杂结构分析中。
利用有限单元法计算桥梁结构内力时,有多种离散模型,常用的有空间梁单元法、板壳元法、三维实体元法及梁格法[4]。
1 刚度矩阵的推导在薄壁箱形结构中,外部载荷是靠板内所产生的薄膜应力和弯曲应力来平衡的,并且在箱形结构扭转变形时主要靠薄膜剪应力来平衡[5],因而可采用板壳单元对箱梁进行离散。
当板壳单元相当细密时,可以包含桥梁结构的各种受力行为,如弯曲变形、扭转变形和局部变形等[4]。
因此本文采用空间板壳单元对曲线箱梁进行分析。
下面推导其单元刚度矩阵[6]。
对于四边形四结点单元,每个结点具有6个自由度,分别为绕x、y和z轴的位移和转角。
其位移模式为:a i={u i,v i,w i,θxi,θyi,θzi}T (i=1,2,3)则单元的结点位移向量为:a e={a1,a2,a3,a4}T对于平面应力状态,有:uv=63i=1N(m)i a(m)i,a(m)i=u i v i {ε}=63i=1B(m)i a(m)i,{ε}={εx εy γxy}TK(m)ij=κ(B(m)i)T D(m)B(m)j d x d y式中:N i=12A(a i+b i x+c i y) (i,j,m);B(m)i= 5N i5x05N i5y5N i5y5Ni5x;D(m)B(m)j=E02(1-v20)A×b i v0c iv0b i c i1-v02c i1-v02b i (i,j,m)。
对于平板弯曲状态,有:a(b)i={w i θxi θyi}T07 公 路 与 汽 运 Highw ays&A utomotive A pplications 第6期2004年12月w =63i =1N (b )i a (b)i 式中:θxi =5w 5y i ;θyi =5w 5x i ;N i =18〔(ξ0+1)(η0+1)(2+ξ0+η0-ξ2-η2)b ηi (ξ0+1)(η0+1)2(η0-1)-a ξi (ξ0+1)2(ξ0-1)(η0+1)〕,ξ=(x -x c )/a ,η=(y -y c )/b ,ξ0=ξξi ,η0=ηηi ,x c 、y c 是单元中心的坐标。
进而可得:K =63i =1B (b )i a (b )i,K =-52w 5x 2-52w 5y 2-252w 5x 5y TK (b )ij =κ(B (b )i )T D(b )B (b )j d x d y 式中:D(b )=Et312(1-v 2)1v 0v 1001-v2。
组合上述两种状态,可得到平板壳各单元的刚度矩阵,则平板壳体单元的刚度矩阵可表示为:K eij =K (m)ij 0000000000K (b)ij 0000设x ′、y ′、z ′为局部坐标,x 、y 、z 为总体坐标,则转换矩阵为:T =L00LL,L =λ00λ,λ=λx ′x λx ′y λx ′zλy ′x λy ′y λy ′zλz ′x λz ′y λz ′z式中:λx ′y =cos (x ′,y ),其它依此类推。
单元位移向量、刚度矩阵和载荷向量的转换关系为:a ′e =Ta e ,a e =T T a ′e K ′e =T K e T T ,K e =T T K ′e T F ′e =T F e ,F e =T T F ′e 进而形成总体刚度方程:Ka =F2 计算结果本文算例为一空间曲线钢箱梁,全长170m ,跨度为(25×25×25×28×39×28)m ,均为铰支,板厚20mm 。
平面上两端为直线,从91m 处开始为一半径45m 、长39m 的圆弧;立面从始端到86m 处,坡度5.5%,末端10m 坡度6.2%,中间为半径500m 的圆弧。
梁高1.4m ,梁宽7m ,在39m 圆弧段梁宽9.5m ,其中2.5m 为人行天桥。
其平面布置、立面布置与横截面形式见图1。
分别计算该钢箱梁在自重、自重+汽-20、自重+汽-20+人行荷载三种工况下的受力性能,结果如下:1)最大挠度在曲线段跨中,由于在曲线段处截图1 某空间曲线钢箱梁示意图(单位:m )17公 路 与 汽 运 总第105期 Highw ays &A utomotive A pplications 面突变引起的应力集中使最大正应力和最大负应力分别在变截面处的上顶板和下顶板处(见表1)。
2)三种工况下曲线段跨中截面应力见图2。
由以上结果可知,截面突变引起的应力集中现象十分显著,约是跨中截面应力的3.3倍。
由于构件的应力状态和实际工作状态一般取决于结构形式,因此,在设计和施工过程中要注意通过各种结构和构造措施及焊接方式等来防止应力集中现象引起的脆性破坏。
表1 三种工况下的最大挠度、正应力及负应力计算结果工况最大挠度/cm最大正应力/MPa最大负应力/MPa自重1.558.1-68.2自重+汽-20 1.972.8-88.6自重+汽-20+人行荷载2.482.6-106.图2 三种工况下曲线跨中截面应力示意图(单位:MPa )3 结 论本文给出了用于曲线梁桥的3-D 板壳单元刚度矩阵,分析了一空间曲线连续钢箱梁桥在自重、自重+汽-20、自重+汽-20+人行荷载三种工况下的受力性能,该方法在与弯梁桥同类复杂结构的分析中具有良好的适用性和有效性。
参考文献:[1] 吴西伦.弯梁桥设计[M].北京:人民交通出版社,1990.[2] 项海帆.高等桥梁结构理论[M ].北京:人民交通出版社,2001.[3] 袁建兵,杜国华.基于莱斯奈原理的薄壁曲线箱梁分析[J ].重庆交通学院学报,1994,13(3).[4] 戴公连,李德建.桥梁结构空间分析设计方法与应用[M ].北京:人民交通出版社,2001.[5] 曹红松,欧学柄.薄壁箱形结构的力学特性[J ].太原机械学院学报,1994,15(3).[6] 王勖成,邵 敏.有限单元法基本原理和数值方法[M ].北京:清华大学出版社,1997.收稿日期:2004-09-27(上接第50页)进行动态监测。
共布置深孔监测孔3个,地面变形监测倾斜盘18个,还布置了许多地面简易观测桩。
监测周期根据坡面变形情况和施工进度而定,在边坡开挖期间每5d 监测一次,但在降雨天气或变形速率变化较大时则加密观测,以便及时掌握坡体的变形规律,为制订整治方案提供依据。
5 结 语通过上述边坡滑塌的加固处理,认识到在复杂的工程地质条件下,须对路堑进行全面的调研、勘测、分析、研究、试验,再进行加固设计。
如果在设计过程中对复杂的工程地质及山体渗水情况了解不清,将会对后续的施工产生不利影响,进而造成较大经济损失。
1)对地质条件较差的路堑边坡,开挖过程中应做好监测及地质剖面编录工作,以便与设计不符时能及时进行设计方案调整。
2)对地质较差的路堑边坡,只注重坡面景观防护而不进行深层治理,不能保障其稳定性。
斜坡坡脚开挖后破坏了平衡状态,造成局部应力集中。
同时部分岩体岩性较松散,并有遇水易软化的特点,加上地下水等不良地质条件的影响,对这样的边坡,必须彻底进行加固,才能保障其稳定性。
参考文献:[1] J TJ 013-95,公路路基设计规范[S].[2] J TJ 018-97,公路排水设计规范[S].收稿日期:2004-11-0227 公 路 与 汽 运 Highw ays &A utomotive A pplications 第6期2004年12月。