小半径曲线梁桥计算分析论文
小半径预制桥梁施工(论文)

摘要目前二级及二级以下的公路建设量比较大,其所经过的地形比较复杂多样,受到的约束比较多,因此线形多样且施工复杂。
本文主要阐述了小半径桥梁上部施工的一些注意事项,分别从线形要求、梁的预制和架桥机的运用几个角度进行说明,文中使用的施工方法都是当今比较常用的工艺,具有普遍性。
关键词:小半径;超高横坡;梁长调整;翼板曲线化目录第一章工程概况 (4)第二章线形要求 (5)2.1平曲线 (5)2.1.1设计图纸架梁方式 (5)2.1.2优化后的架梁方案 (7)2.1.2.1运梁车的行走方便与安全 (7)2.1.2.2墩顶连续段主筋的布设 (8)2.2曲线内超高横坡的设置与形成 (8)2.2.1双向横坡向单向横坡过渡 (8)2.2.2桥面横坡的形成 (9)2.2.2.1通过调整支座垫石的高度来实现 (9)2.2.2.2调整T梁翼板 (11)2.2.2.3对桥面铺装的厚度增减 (10)第三章曲线段T梁的预制 (12)3.1梁长的调整 (12)3.2翼缘板平弯调整 (12)3.3T梁预应力张拉 (12)第四章T梁的安装及架桥机的运用 (13)4.1预制梁的吊装 (13)4.1.1梁顶标高的控制 (13)4.1.2梁底标高的控制 (13)4.1.3T梁垂直度与轴线的控制 (13)4.2架桥机的运用 (13)结论 (15)致谢 (16)参考文献 (17)引言近些年来,随着国家经济的发展,交通事业也取得了长足的进步。
国家主要干线、省际快速通道基本已经建设完成,目前更多的投资放在了与干线公路连接的支线及连接线上。
这些支线或连接线一般都分布与干线两侧,受地形和人文环境的影响较大,加之其等级一般都低于或等于二级,因此很容易出现小半径曲线路段,特别是很多桥梁正好处在曲线段,这就给桥梁的施工,尤其是桥梁上部构造的施工带来了很多的问题。
本文就小半径曲线段上桥梁上部构造施工中的一些体会和大家进行一些探讨。
从线形要求、梁的预制、架桥机的运用三个方面进行阐述。
小半径曲线桥梁设计分析

小半径曲线桥梁设计分析摘要:在进行市政桥梁工程建设时,小半径曲线桥梁经常会出现病害问题,导致桥梁工程应用寿命不断缩减。
以我国某一市政桥梁建设为例,在对病害问题进行分析时可以发现,这一项目原设计方案存在较多缺陷问题,因为桥梁设置形式与地理条件存在冲突,导致项目建设完成之后,内部缺陷问题比较严重,但未得到及时发现和解决,影响了桥梁项目运营效果。
企业也未对其进行及时维护,导致问题变得更加严重,因此需要做好桥梁改造处理。
本文就小半径曲线桥梁设计进行相关分析和探讨。
关键词:小半径;曲线;桥梁;设计分析近阶段我国在进行市政桥梁工程建设时,施工规模正在不断扩大,建设范围也在不断增加,这对桥梁设计工作开展提出了更高要求。
设计人员在对各种桥梁工程进行设计时,需要对区域内情况进行全面了解,在此基础上制作最优设计方案。
尤其是在对小半径曲线桥梁进行设计时,需要引进更加先进设计思维和技术,才能提高设计方案应用可行性和经济性。
设计人员还要做好传统小半径曲线桥梁设计改造,确保所有桥梁工程在运用时都能发挥更好效果,为我国居民出行提供更加优质服务[1]。
一、项目案例以我国某一市政小半径曲线桥梁项目设计为例,项目施工区域跨越山区小河沟,设计车道为三车道,荷载为公路一级,安全等级为二级,设计基准期为100年,桥面宽度为11.5米,环境类别为一级,结构重要性系数为1.0,桥梁位于平曲线上,圆曲线半径60米。
在对项目进行实际设计时,采用了重力式桥台和桩基承台基础,上部结构设计为16米左右,钢筋混凝土连续箱梁采用了现浇作业方式,桥梁长度为74米,使用了梁格法计算方式,各项参数验算均满足项目规定要求[2]。
二、小半径曲线桥梁设计方法(一)明确桥梁受力特点在对本项目进行设计时,会受到离心力作用影响,导致结构受力不均匀,因为桥梁支座外侧与内侧反力相差比较大,不同墩柱竖向力存在较大差异,桥梁墩顶不仅会受到与直线桥相同内力有效,还会因为运用力张拉和离心力作用影响,引发径向力。
小半径曲线预应力砼箱梁计算分析

小半径曲线预应力砼箱梁计算分析摘要:文章通过一座预应力砼曲线梁桥实例,详细介绍了小半径曲线梁桥的结构受力特性,对小半径曲线梁桥设计过程中普遍存在的问题和加固方案进行了简述,希望可以为同行人士提供参考。
关键词:曲线梁桥;计算分析;加固方案1、引言随着国民经济和社会的发展,公路和城市中大量兴建互通式立交桥,由于受到交通功能的要求和地形条件的限制,立交桥上诸多匝道桥采用曲线构造。
这些桥梁线型变化多端,结构受力比较复杂,特别是小半径曲线梁桥,设计中应予以重视。
2、曲线梁桥特点小半径曲线梁桥主要有以下几个特点:1)由于曲率的关系,垂直荷载作用在曲线梁上时,同时产生弯矩、剪力和扭矩,并彼此互为影响,在曲线梁桥上的竖向挠度为弯曲与扭转两者竖向挠度的迭加。
2)通常桥梁宽度与曲率半径之比增长越大,则箱梁断面内力之差就越大。
3)对于曲线梁桥,由于扭矩的作用,曲线外侧腹板内力大于内侧腹板,做单梁模型计算分析时应考虑足够的安全系数。
4)曲线桥与一般直线桥相比,需要加大箱梁横向刚度,增加横梁构造。
5)曲线梁桥的反力与直线梁桥相比,有外梁变大,内梁变小的趋势,因此在内梁中有产生负反力的可能。
6)下部受力计算复杂,由于内外侧支座反力相差较大,使各墩柱所受垂直力也不同,弯桥下部结构墩顶水平力,除了与直桥一样有制动力、温度变化引起的内力、地震力等外,还存在离心力和预应力张拉产生的径向力。
3、设计实例某立交匝道中3孔1联预应力混凝土连续箱梁,沿道路中心线孔跨布置(34+42+33)m,其平面位于曲线上,道路中心线曲线半径R=66m,横向箱梁中心线距离道路中心线1.75m;箱梁端支座均采用双支座,支座间距3.6m;中间墩一个固结,一个墩顶设单向活动支座,均外偏箱梁中心线0.15m;箱梁平面线形及支座布置见图1。
图1 曲线箱梁平面布置图3.1 设计标准荷载标准:公路I级,2车道,40Km/h3.2 主梁构造主梁构造为单箱双室截面,梁高1.8m,顶板宽12.2m,底板宽8.057m,悬臂长度1.75m,腹板厚度0.45~0.65 m,顶板厚度0.25m,底板厚度0.22m,梁端支座顶设置端横梁,横梁厚度1.0m,中墩顶设置中横梁,横梁厚度2.2m,每孔箱梁跨中设置厚度0.25m厚横隔板。
小半径曲线桥梁设计问题的分析

关 键 词 : 半 径 曲线桥 ; 座 脱 空 ; 梁抗 扭 小 支 箱
中 图分 类 号 : 4 25 U 4 . 3
文 献 标 识 码 : B
文章 编 号 : 7 1 3—65 (0 2 0 0 8 0 6 0 2 2 1 )5— 08— 3
随着 我 国公 路事 业 的发 展 , 越来 越 多 的高速 公 路 在全 国建 成 , 由于高 速公路 是封 闭式交 通 , 与其 在 他道路 连 接时会 采用互 通式 立交 形式 。在互 通式立 交 中小 半径 曲线 桥 梁也 越 来 越 多 的遇 到 , 就是 弯 也
提下, 应尽 可 能减小 抗弯 刚度 、 大抗 扭刚度 。所 以 增
梁横 向扭矩 和扭转 变形 很大 。 由于 桥窄 因此宜采 用
独柱墩 , 但在 选用 支 承结 构 形 式 时应 视 墩 柱 高度 不 同而 确定 。较高 的 中墩 可采用 墩柱 与梁 固结 的结 构
支承形 式 。较低 的 中墩 可采用 具有较 弱抗 扭能 力的
支座 。
程序( 30 , V . ) 采用 曲梁 网格法划分单元 , 向模拟 纵 两 道纵 梁 。计 算 时 温度 模 式 按 箱 梁上 、 缘 升 降温 下
5C考虑 ,  ̄ 支座 沉 降按 5 m计 。通 过计 算 , 常使 用 m 正 状 态荷 载组合 Ⅱ的情况 下 , 过渡墩 支 承反力 为拉 力 。
数量 。
。 I
() 3 宜避 免设 置抗拉 支 座 , 考 虑采 用 桥 台 ( 可 或
过 渡墩 ) 支座 横 向间距 加大 的措施 。 () 4 弯桥设 计一 般采 用 现 浇钢 筋 混凝 土连 续箱 梁, 这涉 及到 桥 梁纵 向一 联 总 长度 的选 取 问题 。为 了避免 支座脱 空 问题 , 一联 的长度 宜短 不宜 长 , 长 最
小半径曲线梁桥的设计选型与结构分析

小半径曲线梁桥的设计选型与结构分析随着社会经济的发展和人们对景观的要求不断提升,城市中大量涌现出具有景观要求的桥梁。
但在受到城市交通功能和地形条件的限制时,时常会出现小半径的曲线桥梁。
这种小半径的曲线桥梁具有斜、弯、异形等特点,给桥梁设计和构造处理造成很大困难。
文章结合中山小榄镇某小区内车辆专用桥的设计,对小半径曲线梁桥的设计选型及结构分析进行探讨。
标签:Midas/Civil;小半径曲线梁桥;设计选型;结构分析1 工程概述本工程位于中山市小榄镇一新建小区内,供小区车辆进出车库专用,沿线跨越三条河涌。
由于前期建设方已委托进行景观专业设计,按照景观设计要求,进行桥梁结构设计。
同时根据现场地形条件、施工技术拟定桥梁方案。
桥梁全长219m,跨径多处于20m左右,全桥4联(21.088+18.521)+(17.994+17.225)+(环岛:16.062+7.172+9.671+9.335+12.379)+(20.387+19.980)m。
共桥梁全宽8.5m,其中环岛处最小曲线半径R=15.7m。
桥梁上部结构采用现浇钢筋混凝土,下部采用桩柱式桥墩、埋置式桥台、钻孔灌注桩基础。
全桥平面图如下所示。
上部结构箱梁横断面采用单箱双室,梁高140cm,箱梁顶宽830cm,两端悬臂各设10cm后浇段同护栏一起浇筑,底宽730cm,翼缘板悬臂长度100cm。
顶板等厚20cm。
底板厚度为40cm~20cm,腹板厚度60~40cm,横断面如下图所示:2 计算参数2.1 设计标准设计荷载:城-B级;温度荷载:结构体系温差±25度,梯度温度按照规范沥青铺装指标加载。
桥面净宽:7.5m。
设计车速:40km/h2.2 主要材料及计算参数3 结构选型与计算分析运用Midas/Civil软件,对结构各联均建立模型进行分析,尤其是第3联环岛,最小半径仅有17.5m,常规做法很难满足抗扭承载力要求,必须通过计算通过一系列构造措施进行调整。
211086347_浅论小半径曲线桥梁的设计

144研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2023.03 (下)由于曲线桥预应力、温度效应、活荷载效应等因素的影响,与常规的线性、半径桥相比,其受弯扭耦合、翘曲等因素影响较大,对其上、下结构的构造和加固处理产生了较大的难度,而弯曲桥的特殊力学现象是由桥长、跨、半径、墩台、支座等因素综合影响的结果。
1 小半径曲线桥梁设计的力学特性曲线梁桥的受力性能,其弯曲半径对梁体的弯曲有一定的影响,从而使其发生弯曲,从而使其既受到弯矩的作用,又受到扭力的作用,这就是弯扭耦合。
弯曲扭转耦合的结果是,弯曲箱梁桥的受力性能主要表现在下列方面。
(1)外梁外力不均匀因外梁外力过大、内梁卸载等原因,导致梁桥外缘的弯曲应力比内缘大,外缘的变形比内缘大,内梁和外梁的内力分布不均匀,内梁和外梁的受力不均匀,在箱梁上引起内腹筋和外腹板的受力不均。
在动载荷作用下,梁的支承部分会产生负向反作用力,严重时会导致梁与支撑分离。
(2)箱梁桥的挠曲变形曲线通常大于同直径的弯桥,其弯曲变形是由弯矩和扭力叠加而成。
(3)横向水平力车辆在曲线梁桥上行驶时,会对桥面产生水平的离心力,这是一种很好的方法。
预应力、混凝土收缩徐变和温度的改变,不仅会引起桥面的纵向水平力,而且还会引起横向的水平力。
由于外部载荷作用于桥梁,其横向水平力将导致梁身的截面力矩和桥墩的弯矩增加,从而导致桥面的侧向位移和侧向偏移。
(4)弯曲变形和变形对弯箱式桥梁来说,在弯曲和扭耦合作用下,其整体截面应力比直线桥梁要大,尤其是在弯曲和变形的影响下,这种问题更严重。
但其计算结果一般仅占基础弯矩和纯扭剪应力的5%~10%,经初步估计,在设计时可采用加横梁的方法,尽量减少断面的变形。
2 工程案例以江苏省常州市金坛区金坛高铁为例,采用3×25m 的连续梁桥作为研究对象。
项目地处江苏省金坛城区西南部、小桥村以南、金坛高铁枢纽金坛高铁站附近,地处常州市北部G233,S241东侧,金龙路以南,万嘉路以西。
小半径曲线梁桥设计浅析

小半径曲线梁桥设计浅析摘要:结合四川成安渝高速公路某枢纽互通中的桥梁设计的一些对比计算,浅析小半径曲线梁桥在构造上需要注意的细节;关键词:小半径曲线预应力混凝土连续箱梁一、概述随着现代经济的发展和城市的扩张,城市中大量的立交桥开始兴建,但由于城市规划和地形条件的限制,立交桥的结构形式多采用曲线桥梁。
这些桥梁线型变化万千,结构受力复杂,特别是小半径曲线梁桥,除承受弯矩、剪力外,还有较大扭矩和翘曲的作用。
据统计,南方某市的多座立交桥中,大都存在大小不同的问题:有的曲线连续梁内侧端支座脱空;有的曲线梁体向曲线外侧径向整体侧移;有的墩梁固结处在立柱顶部产生环形裂缝等等危及桥梁正常使用的现象。
这些现象的产生原因是多方面的,包括施工过程中的不当细节,但总的来说存在有设计过程中认识方面的失误,因此小半径曲线梁桥的设计越来越引起人们的重视,尤其是我国现行相关技术规范和设计计算理论有待进一步研究和完善。
本文结合笔者参与的四川成安渝高速公路某枢纽互通中的桥梁设计,浅谈小半径曲线梁桥的设计体会。
二、总体设计2.1设计标准1.设计荷载:公路-Ⅰ级;汽车荷载冲击系数1.05;总体计算时,弯矩偏载系数取1.15,剪力偏载系数根据各上部结构实际受力,采用不同的系数。
2.温度荷载:整体温差:升温20℃,整体降温25℃。
梯度温差:根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)4.3.10条取用。
3.桥面净宽:8.5m。
4.设计车速:40km/h。
5.抗震等级:按地震烈度-Ⅷ度设防(桥址区域地震基本裂度为Ⅶ度)。
6.二期恒载包括桥面铺装、泄水管、护栏等,以均荷载计入。
2.2设计要点1.桥梁上部结构为三跨一联预应力砼连续曲线箱梁,位于在圆曲线和缓和曲线上,曲线半径R=55m,设计线距外弧翼缘3.25m。
分跨布置为:25+25+25=75m。
箱梁高1.6m,单箱单室斜腹板断面,采用整联现浇,一次张拉钢束的施工工艺。
顶板宽8.5m,底板宽3.4m,箱梁翼板悬臂2.25m,腹板厚45cm,顶、底板厚25cm。
浅谈小半径曲线架桥施工技术分析

浅谈小半径曲线架桥施工技术分析摘要:结合箭沱湾互通F匝道桥梁首架T梁方向为施工实例,对30mT梁、最小半径300m、最大纵坡3.83%、横坡4%的小半径曲线架梁进行分析,桥梁工程中枢纽互通小半径架梁应用极为广泛。
但小半径曲线架梁施工过程中仍然存在架桥机倾覆、高处坠落、起重伤害、物体打击、机械伤害等安全风险,时常会发生因架梁机过孔操作不规范,架桥机扭转半径小受力不均匀导致的失稳倾覆事故,造成重大的人员伤亡及财产损失,因此为进一步加强小曲线半径架梁安全质量可靠性,本文采用模拟计算最不利架桥机过孔架梁施工过程,通过最不利曲线半径受力计算方式验算,确保架梁过程安全稳定,本项目通过此方法,顺利完成最小半径300m的架桥工艺,安全系数高。
关键词:枢纽互通匝道曲线桥、小半径、大横坡、大纵坡、高墩1引言小曲线架桥一般设计在桥梁工程枢纽互通施工中较为常见,施工工艺成熟。
但是,小半径曲线架梁施工过程中仍然存在架桥机倾覆、高处坠落、起重伤害、物体打击、机械伤害等安全风险,本文结合箭沱湾枢纽互通F匝道桥小曲线半径、横坡大、纵坡大、高墩架桥技术,采用模拟计算最不利架桥机过孔架梁施工过程,提高稳定性系数,进而形成安全措施,完善施工工艺,为类似工程提供参考。
2工程概况箭沱湾枢纽互通F匝道位于洛碛镇箭沱湾村,箭沱湾枢纽互通连接渝长高速和和渝长复线高速。
桥梁中心桩号为 FK0+411.3,孔径布置为10×30m,桥梁全长为 307m。
桥梁墩台均采用右偏角90°正交,墩台径向布置。
本桥位于互通区,桥面变宽,最小半径300m,最大纵坡3.83%,横坡4%。
第二联为3*30m预制T梁、第四联为4*30m预制T梁,30mT梁共35片。
为便于施工设置一个预制场集中预制,预制场设置于箭沱湾互通主线路基上(K75+990-K75+661.5),整体互通T 梁首架方向F匝道桥,主要以30mT及20mT梁为主,详见表1表1 T梁设计参数表3施工方法3.1 架桥机检查每次梁体架设前需对架桥机进行全面检查,主要检查项目如下:(1)检查两个主导梁间联接钢架是否可靠,查看联接各节导梁的销栓口是否销紧、销死。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
小半径曲线梁桥计算分析
摘要:针对曲线梁桥受力的复杂性采用空间梁单元法和梁格法对某一小半径弯桥进行建模计算,并对结果进行对比分析和总结,得出两种方法在设计计算中各自特点,可供工程技术人员设计时参考借鉴。
关键词:曲线梁桥;耦合扭矩;空间梁单元法;梁格法
abstract: based on the complexity of the curved girder bridges stress by spatial beam element method and a small radius of grillage method a curved bridge model calculation, and the results are analyzed and compared, it summarizes the two methods in the design and calculation of their own characteristics for the engineering and technical personnel design for reference.
keywords: curve beam bridge; coupling torque; space beam element method; grillage method
中图分类号:u448文献标识码:a 文章编号:
1 引言
随着我国交通运输事业的迅速发展以及城市化进程的加快,在公路互通和城市立交中运用曲线梁桥是实现交通联结的必要手段。
曲线梁桥可改善城市交通的紧张状况,有效解决周围环境的限制(例如地下管线、地下文物及沿街建筑干扰),实现各方向交通道
路联接,从而节省投资,提高环境美观性和协调性。
相对于直线桥而言,小半径弯桥因受弯、扭耦合效应的影响,使其结构受力、支座反力以及挠度变形更为复杂,从而引起设计人员更大的关注。
2 弯梁桥受力特点及分析方法
曲线梁桥的受力特点主要有以下三点[1]:
(1)在外部荷载作用下,梁截面内产生弯矩的同时,必然伴随产生“耦合扭矩”,即所称的“弯-扭”耦合作用。
因此在曲线梁桥中,宜选用抗扭刚度较大的截面型式。
(2)在结构自重作用下,除支点截面以外,弯梁桥外边缘的挠度一般大于内边缘的挠度,而且曲线半径愈小这种差异愈严重。
(3)对于两端均由抗扭支座的弯梁桥,其外弧侧的支座反力一般大于内弧侧,曲率半径r较小时,内弧侧还可能出现负反力。
针对曲线梁桥受力特点,常用的斜弯桥空间结构分析方法有[2]:①空间梁单元法;②板壳元法;③三维实体元法;④梁格分析法。
空间梁单元法用一维空间梁单元对结构进行离散这种方法特点是能直接给出计算截面的内力和变形,但该方法主要按自由扭转理论进行分析,不能考虑截面翘曲和畸变,对于钢箱梁截面模拟就不太适用。
板壳单元和三维实体元法模型虽然可以完全模拟实际模型,考虑截面的畸变、翘曲,但输出的是单元节点的应力,不能直接用于强度计算,并且把各点的应力影响面重新合成为横截面的内力影响面,要另外附加大量工作,使得它几乎无可能在设计中应用,
只能用于板式梁桥和局部区域分析。
梁格法适应性好,可以考虑各种不规则支承条件和弯斜桥等形状不规则的桥梁。
它可以直接输出各主梁的内力,便于利用规范进行强度验算,整体精度能满足设计要求。
由于这个优点,使得该法成为计算曲线梁桥和其它平面形状特殊的梁式桥的唯一实用方法。
但是它对原结构进行了面目全非的简化,大量几何参数要预先计算准备,如果由计算者手工准备,不仅工作量大,而且人为偏差较难避免[3]。
因此,在小半径弯梁桥设计中一般采用空间梁单元法和梁格法进行计算分析,结构配筋和对比校核。
3 弯梁桥计算分析
3.1 桥梁结构概况
本工程为某一掉头匝道,其中一联4/zd~8/zd采用4×20m普通钢筋混凝土现浇梁,桥梁结构中线处于r=29.35m的圆弧段曲线上,上部结构采用1.4m单箱单室等高现浇箱梁,桥宽9.3m,悬臂宽度1.8m。
箱梁顶板厚0.25m,底板厚0.25m,跨中腹板厚0.45m,墩顶腹板厚0.6m,中支点和边支点腹板变化段为4m;中横梁宽度1.6m,端横梁宽度1.0m。
每跨桥梁跨中设置一道中隔板,隔板厚度为0.4m。
下部结构采用扩头式矩形桥墩,支承方式采用双支座,支座中心间距为3.8m。
支座中心线与结构中线间设向桥外弧侧0.15m偏心,6/zd 轴桥墩为固结桥墩。
3.2 结构计算模型及结果分析
3.2.1结构分析模型
为分析本匝道结构的弯矩、扭矩及剪力受力情况,采用midas civil2011计算软件分别使用空间梁单元法和梁格法对结构模型进行模拟,考虑结构自重、二期荷载、整体升降温、温度梯度、汽车荷载等外力对结构的影响。
(1)空间梁单元法采用三维空间梁单元模拟,共建90个节点,80个梁单元;端横梁、中横梁以及隔板自重按节点荷载进行施加。
支座节点与共面梁节点采用刚性连接。
计算模型见图1。
(2)梁格法将箱梁横断面按截面特性以腹板中线为准划分为2根纵梁,纵梁之间采用虚拟横梁和实际横梁连接模拟,共建164个节点,241个梁单元;端横梁、中横梁以及横隔板按实际结构建横梁单元连接。
支座节点与共面梁节点采用刚性连接。
对梁格中的纵梁和横梁的抗剪截面、抗扭惯性矩按照e.c.汉勃利讲述的剪力-柔性梁格分析方法[4]进行修正。
计算模型见图2。
图1 空间梁单元计算模型图2 梁格法单元计算模型
3.2.2计算结果分析
按照上述两种方法建立的计算模型进行结构计算分析,分别考虑在自重恒载和最大汽车荷载效应作用下,两种模型的支座反力、弯矩、剪力以及扭矩等效应对比分析,结果如下面表1、表2所示:
通过对计算结果列表对比分析,可以看出1)采用空间梁单元法计算所得的支座反力、顺桥向弯矩以及剪力与梁格法结果基本接近,两者计算相差在-6%~6%之间,在工程设计允许的差值范围之内,
因此在桥梁设计时对于同类型弯桥可以采用空间梁单元法方便准确的解决主要结构尺寸、支座约束形式、支座偏心位置以及抗弯承载力设计等问题。
2)采用空间梁单元法计算所得扭矩与梁格法结果虽然包络曲线趋势相同,但数值有一定的差距,两者计算相差在-14%~15%之间,因此在解决结构的腹板宽度、箍筋配筋设计以及结构剪扭承载力设计等问题时必须结合两种模型结果进行综合分析判断,而单纯采用空间梁单元法进行设计是偏不安全的。
4 结语
针对小半径曲线梁桥的受力特点,采用空间梁单元法和梁格法分析是目前结构设计的主要使用方法。
然而,这两种方法在模拟结构受力特点、建模难易程度以及计算结果上有所不同。
通过对某一小半径曲线梁桥采用两种不同模型计算对比分析,可以看出:在桥梁方案、初步设计阶段采用空间梁单元法能够解决主要结构尺寸、约束形式、抗弯设计等问题,大大减少工程计算量并保证计算精度要求;但是,在具体细化设计,尤其是关系到扭矩的腹板宽度、抗扭箍筋配置以及剪扭组合设计等问题时,必须结合采用梁格法进行复核设计,单采用空间梁单元法并不能很好模拟结构实际受力情况。
参考文献:
[1]邵旭东,顾安邦.桥梁工程[m].北京:人民交通出版社,2004.
[2]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.
[3]孙广华.如何用梁格法计算曲线梁桥[j]《桥梁》,2006年专刊第5期.
[4] e.c.汉勃利, 郭文辉译.桥梁上部构造性能 [m].人民交通出版社, 1982 年
注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。