高墩大跨曲线T形刚构桥计算分析.pdf

高墩大跨曲线T形刚构桥计算分析 张 宗 辉 摘 要：结合某在建高墩大跨曲线T形刚构桥的施工监控项 目，建立其三维空间有限元模型，分析了施工中各种荷载对 曲线T形刚构桥结构行为的影响，研究了最大悬臂和成桥状态的应力与变形，得出了施工过程的受力和变形规律。 关键词：曲线T形刚构桥，有限元，施工仿真计算，结构行为 中图分类号：U448．23 文献标识码：A 由于地形的不同以及线性的要求，我国修建的大批桥梁中很 表 2 成桥状态控制截面的应力计算结果 MPa 大一部分采用了曲线梁桥的形式。相对于直线桥而言，对大跨曲 截面 1 2 3 4 线梁桥采用悬臂浇筑方法而言难度更甚。曲线梁桥因受弯扭耦 A_ A 一6．61 —6．95 —6．59 —6．39 B—B 一7．67 —8．15 —8．35 —8．08 合效应的影响，在施工阶段和成桥后的受力变形等结构行为比较 C—C —l131 ～11．88 —9．3 —8．98 复杂，需要对其进行空间的结构计算分析 ，从中得到一些高墩大 D—D —l131 ～l1．88 —9．3 —8．98 跨曲线刚构桥的受力变形规律。 B—E 一5．72 —5．93 —4．95 —4．83 1 有限元方法 2．4 变形计算结果 有关曲线梁的计算理论和分析方法归纳起来大致可分为解 曲线T形刚构桥最重要的受力特点就是在荷载作用下会产 析法、半解析法和数值法。考虑翘曲扭转的弯桥分析理论虽然精 生弯扭耦合效应，不仅产生竖向变形而且还存在横向变形及扭转 确，但求解难度大，往往要借助数值计算。有限元法是最常用的 角位移。图1～图6显示了本桥最大悬臂状态及成桥状态下的竖 数值分析方法之一，能方便地分析翘曲、畸变及剪力滞等现象，可 向变形、横向变形和因箱梁扭转产生的轴向变形，包括各种主要 广泛地应用于求解各种曲线梁桥的问题 ，能很好地分析曲梁的空 荷载作用对竖向、横向和内外缘高差变形影响的比较 (说明：轴线 间受力性能。 扭转变形图中纵坐标为曲线箱梁内外缘相对变形差值 ，横坐标为 2 施工过程的计算模型模拟 曲张外缘向上变形)。 150 15o 2．1 工程 实例 100 10o 某大桥桥位受总体路线控制，平面位于 R=1170m，L=