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管 乐等：竖向荷载作用下箱梁翼缘板局部应力分析 DOI：10．13905／j．enki．dwj,~．2015．06．042 竖向荷载作用下箱梁翼缘板局部应力分析 管 乐 ， 钱利芹 (1．温州设计集团有限公司。 浙江 温州 325000；2．金华市婺城区公路管理段。 浙江 金华 321000) 摘【 要】 为研究钢筋混凝土箱梁翼缘板开裂的机理，以一座7X20m的等截面钢筋混凝土箱梁为例，建立 箱梁三维有限元实体模型并进行数值模拟分析 ；研究活载等级及作用位置对钢筋混凝土箱梁翼缘板局部应力的 影响规律，研究结果为设计提供参考依据。 【关键词】 连续箱梁；翼缘板；裂缝；荷载工况 【中图分类号】 TU375．1 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2015)06—0111—03 随着经济的不断繁荣发展，我国交通事业也在不 于4300kN。桥梁平面位于 R=600m的左偏 圆曲线 断的加速前进，桥梁结构作为交通以及生命线工程的 上，墩台按径向布置。设计计算荷载为汽车 一20级 ， 重要组成部分，其对公路交通的发展起着非常重要 的 验算荷载为挂车 一100。图1和图2分别给出了引桥 制约作用…。由于预应力混凝土连续箱梁桥具有抗 的总体布置图和箱梁标准断面图，图 1中，A0代表 0 扭刚度大、可适应现代化的施工方法要求、箱形截面 号桥台，Pl～P7代表 1至7号桥墩。 的内部空间可以为桥梁附属设施的安装和布设提供 便利的条件等优点被广泛应用于国内外桥梁中 。 7X20=140m 然而，随着汽车荷载等级的提高和交通功能的变化， A0 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 近几年来通过对腹板间距大、箱壁薄、横 向挑臂长的 钢筋混凝土连续箱梁进行调查，发现箱梁翼缘板有许 图1桥梁总体布置图 多严重的横 向裂缝 。这些裂缝的存在会减少结构 的有效截面面积、削弱结构的刚度和强度、加速钢筋 的锈蚀 ，严重影响桥梁的结构安全。因此，我们必须 给予足够重视 。国内学者孔海望” 等人从局部应 力的角度 出发 ，研究了箱形梁 的受力特点。文建 峰 等人通过建立有限元实体单元模型并进行数值 模拟分析研究了T梁翼缘板混凝土开裂机理。杨立 图2 箱粱的标准断面图 坤 等人通过对全箱梁模型和悬臂板模型进行分 析 ，得出了当荷载作用在箱梁 自由端附近时翼缘板的 对本桥外观检测中发现引桥在连续墩支座上方 根部弯矩，以及翼缘板根部弯矩集 中的范围，箱梁的 的箱梁翼缘板下缘出现裂缝，裂缝延伸到箱梁腹板， 设计配筋具有指导作用。然而以上研究均忽略了活 裂缝宽度最大为0．4mm，已超出规范允许值0．25mm。 载等级及活载作用位置对箱梁翼缘板受力的影响。 2 有限元模型建立 本文以一座7×20m的等截面钢筋混凝土箱梁桥 为了解引桥翼缘板在活载作用下的受力特点及 为背景，建立箱梁三维实体有限元计算模型，对连续 应力分布，确保结构安全性及可靠性，在充分理解原 墩支座上方的箱梁翼缘板裂缝成因进行分析 ，研究了 设计意图的基础上根据相关规范及标准的要求 ，按照 活载等级不同对箱梁翼缘板局部应力分布的影响。 安全性与可靠性的原则对引桥翼缘板结构的受力、结 1 工程概况 构安全等进行全面的计算分析。 某立交工程桥梁上部主桥采用30m+45m+30m (1) 三