连续梁桥设计参数变化对整体稳定性的影响分析（论文）.pdf

·129 · 连续梁桥主要指桥梁结构中跨数在 2跨以上的连续梁，由 于该结构体系为超静定系统，而且具有较强的跨越能力，外 型也比较美观，能适应不同的地质条件，同时在施工操作 上也相对简单，因此在现代城市立交桥等交通工程项目的 建设中得到了广泛的应用。虽然目前我国对连续梁桥的设 计已经进行了深入研究，并取得了成熟的经验，不过在调 整设计参数是否会对连续梁桥整体结构的稳定性产生影响 以及影响的程度等方面的研究相对较少。因此设计人员应 积极总结设计经验，并利用有限元等技术方法，通过建模 等方式对连续梁桥稳定性与设计参数变化之间的关系进行 深入的分析探讨，从而为连续梁桥的设计提供有益的参考 借鉴。 1 某连续梁桥工程概况 某预应力混凝土现浇连续梁桥工程的跨径设计为 3 m× 32 m，混凝土强度等级为 C50。连续梁桥的主梁高度为 2 m， 宽 度设计值为 11 m，在道路两侧分别设置了 0.5 m宽的防撞护 栏，桥面净宽 10 m，为单向两车道（桥面附加 2 m宽硬路肩）。 桥面铺装采用的是厚度为 7 cm的沥青混凝土与厚度为 10 cm的 水泥混凝土。根据该项目设计标准，按规范采用公路 I级荷载 进行设计。该连续梁桥的下部采用的是独柱墩双支座结构形 式，墩高设计为 10 m左右，两支座横向之间的距离为 3 m。为 了进一步研究设计方案的合理性，现对设计参数变化时对连 续梁桥整体稳定性影响进行分析研究，以确保桥梁整体结构 的安全稳定。 2 构建连续梁桥设计模型 根据该连续梁桥的设计文件，在构建分析模型时将顺桥 方向作为 x 轴，将横桥方向作为 y 轴，垂直梁高方向作为 z 轴， 从而完成坐标系的建立，然后再利用 midas Civil软件来进行 有限元模型的构建（图 1）。 在该连续梁桥的模型中有 918个节 点以及 1 286个单元。在该有限元模型中，采用空间梁单元模 拟纵梁和支点横梁 ，同时设置 2道虚拟纵梁，分别加在纵梁截 面的两侧边缘。横梁截面也采用虚拟梁 ，在跨中和支点处加 密设置多道虚拟梁，间距 2.4 m，联合构建梁格模型。 图1 有限元模型 2.1 ެಁඨߑ 在模型构建过程中，为了便于对设计参数变化与连续梁 桥整体稳定性之间关系进行分析研究，对横坡因素的影响做 忽略处理。对支座处节点的 x ,y ,z 方向的位移、旋转自由度根 据设计中的支座形式进行约束。将该桥的支座横向杆设置足 够的刚度，容重设置为 0。下部结构中模型只建 立桥墩，简化 承台基桩，模型中不予考虑。 2.2 ᅖྑ۠ၻ 在该连续梁桥结构计算中，荷载作用主要包括永久荷载、 可变荷载、温度荷载、不均匀的支座沉降以及收缩徐变等。其 中永久荷载包括一期永久荷载和二期永久荷载，一期永久荷 载主要是 C50混凝土主梁自重，容重按 26 kN/m 3取值。防护栏 与沥青和水泥混凝土所共同构成的二期永久荷载，梁单元荷 载作用合计为 65 kN/m。而可变荷载主要包括 3.0 kN/m 2的设计 人群可变荷载以及公路 I级汽车荷载。根据该工程所处的环境 条件，温度荷载中整体降温取 –20 ℃，整体升温取+20℃。此外， 不 均匀支座沉降按 –5 mm考虑，并按照规范要求考虑收缩徐 ［摘 要］ } U# c????Q/?)?R?????*? 。?? U壳 c?仕?E、 t:、Ag??? ?仕?? o 6 ???????$? ，?? V s? ?7众?!?????n ?仕??Qg???T?? ?仕 。?? ，??T?化 ?M(? ????????堵 $?????0? c? ?7众? ?仕?? ，?Tl?堵?s???#凹???仕8? ? $，了??l U壳 c?? ?r仕?7众。 ［关键词］ U# c? ；???? ；? ?7众? ；???堵 ［中图分类号］TU 974 ；U 448.21bbbbb ［文献标志码］B bbbbb［文章编号］1001–523X（2020）10–0129–02 Analysis of Influence of Continuous Beam Bridge Design Parameters on Overall Stability Xia Bin，Qi Zhong-yang ［Abstract ］In the design process of continuous beam bridge， various des ign parameters need to be selected. When the design parameters such as span， pier height，slope and lateral distance between supports of continuous beam bridges are changed， whether the overall stability and the specific degree of influence must be considered by the designer. Therefore，designers should use technical methods such as finite element software to analyze the relationship between each design parameter and the overall stability of the bridge in detail，and adjust and optimize the design plan accordingly to ensure the safe and stable of overall structure of the continuous beam bridge.. ［Keywords ］continuous beam bridge ；design parameters ；overall stability ；influence analysis 连续梁桥设计参数变化对整体 稳定性的