下承式钢箱系杆拱桥局部结构有限元分析
2011-04-11吕成林向明航
淮阴工学院学报 2011年1期
吕成林,曾 嵩,向明航,陈 璨
(重庆交通大学土木建筑学院,重庆400074)
近年来,下承式钢箱系杆拱桥在我国发展得很快,其具有良好的受力性能,造型优美,并具有钢结构自重轻、建筑高度小、跨越能力大、施工周期短等特点,因而此种桥梁在跨越高等级公路及河流的桥梁中具有较好的优越性,尤其是应用在跨度为100~150m范围内的城市主干道、高速公路和铁路中。钢箱系杆拱桥是一个受力十分明确的结构,其各部分构造要求传力明确且有足够的强度和刚度,各部分构造既重要又复杂,因此在进行此类桥梁设计时,有必要对各局部结构的受力情况进行分析。本文结合江津滨江新城滨州路一号桥,对其吊杆锚固结构进行有限元分析。
1 工程概况
江津滨江新城滨州路一号桥是滨洲路上的一座重要的城市桥梁。其桥型为主跨120m的下承式钢箱系杆拱桥。桥横向全宽35m,纵坡为2.549%。拱肋为钢箱结构,跨径120m,计算矢高37.2m,矢跨比1/3.2。拱肋截面为等截面箱型截面,顶、底板厚度为32mm,腹板厚度为24mm。其中拱肋高2.8m,宽1.8m。拱轴线根据吊杆的索力和高低拱脚情况,按实际压力线确定拱轴线。拱轴线由多段直线形成,直线与直线之间用圆曲线过渡。吊杆与拱肋锚固连接处局部结构如图1所示。

图1 局部结构图
2 局部模型的建立与计算方法
2.1 计算方法
局部模型受力以及约束状态都受到全桥模型结果的影响,因此在进行局部分析时,必须先计算出全桥整体分析所得的吊杆内力,再根据圣维南原理将各杆件内力静力等效地加在局部模型上,在局部模型上再加上相应的位移约束条件,计算可反映局部受力的应力分布情况。……
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