浅谈ANSYS在跨海大桥混凝土套箱中的应用.pdfVIP

杜子荣，等：浅谈ANSYS在跨海大桥混凝土套箱中的应用 浅谈ANSYS在跨海大桥混凝土套箱中的应用 杜子荣1苑健康2于常宝3曲延涛4刘俊斐4 (1、4．海洋石油工程有限公司青岛266520)(2．中国海洋大学青岛266071) (3．海洋石油股份有限公司天津300452) 摘要：青岛跨海大桥横跨胶州湾，把青岛东、西两个主要城区连接起来．海上施工区位于远离岸线的胶州湾， 海况复杂，不仅给施工带来极大困难，而且对工程结构，设备和工作人员的安全造成威胁。因此在设计工程中采 用混凝土钢套箱，以保证工程的顺利施工．本文主要介绍在跨海大桥大型承载施工中，作为模板和挡水固堰的承台 混凝土钢套箱的受力情况分析及工程应用情况．通过对钢套箱进行合理的简化，并利用ANSYS有限元软件的数值模 拟，结合相关的施工特点，对不同工况条件下的钢套箱进行力学分析，并对其与经验公式得到的结构进行比较， 得到了钢套箱的承受应力和弯矩最大部位，并对进行防御，得到预期的效果，验证了经验公式的正确性，同时也 验证了有限元软件对钢套箱的数值模拟的正确性和可靠性，并为以后同类型的工程施工分析提了一个可靠的分析 方法。 关键词：跨海大桥钢套箱ANSYS有限元法力学分析 青岛跨海大桥横跨胶州湾，把青岛东、 钢筋混凝土套箱的受力分析； (2)浇筑混凝 西两个主要城区连接起来。东起主城区308国 土时，钢筋混凝土套箱的受力分析： (3)浇 道，跨越胶州湾海域，西至黄岛红石崖，路 筑混凝土之后，套箱内混凝土膨胀时的受力 线全长约35．4公里，其中海上段长度26．75公情况。 里。青岛侧陆上桥梁5．85公里。红石崖侧陆 上段桥梁及道路共0．9公里，红岛连接线长 1．分析套箱模型构造 1．9公里。青岛地区平均高潮位为1．72m，平 I．I承台构造 均低潮位为一1．37m{青岛近海的潮流基本上 承台厚度3．2m，混凝土套箱底高程 为往复流，涨潮历时短，落潮历时长，两者 为一3．Im(85国家高程，下同)，顶高程为 相差近lm。 0．3m。混凝土采用C30F250，保护层厚度为 海上施工区位于远离岸线的胶州湾， 50ram。 海况复杂，不仅给施工带来极大困难，而且 对工程结构，设备和工作人员的安全造成威 1．2钢套箱构造 胁。因此在设计工程中采用混凝土钢套箱，以 施工水深为～0．2m，钢套箱底高程为 保证工程的顺利施工。 0．3m，项高程为5．5m。 钢筋混凝土套箱的顶端安装钢套箱，通 钢套箱采用钢板面和骨架组成。面板为 过套箱墙顶的预埋螺栓与套箱连接成整体， 厚度6mm的钢板：竖粱采用标准性感，间距 内部形成水密空腔，为桥墩承台钢筋绑扎和 600ram横向四边封闭的水平钢桁架，用于支 混凝土浇筑提供施工条件。 承竖梁，桁架高度800ram，套箱底部设泡沫橡 本文将对套箱在以下几种不同承载条件 胶止水带。 下，进行受力分析： (1)未浇筑混凝土时的 钢套箱桁架系有桁架梁、架竖杆、桁架 ’2008全国钢结构学术年会论文集[2008·i0] 设*》折*算篇 斜撑和弦杆(22a丁宁俐)等构件组成。谓底用。 板地丽有4个直径为l95m的孑L，并在其周围 i 3钢套箱的主要参数 )3_】350x400的暗环形粱，加预埋件· l 钢套箱底标高为3 m，顶标高为