欧阳章智，王东权，于广云，岳 娜

(中国矿业大学 力学与建筑工程学院，江苏 徐州 221008)

箱型框架桥［1］是一种公路下穿式的公路与铁路立交桥，其主体结构为箱型框架，这种结构的主要优点是结构整体性好，刚度大，抗变形能力强，基底应力小，适合于地基承载力低、不均匀沉降大的地质条件。因此，常用于城市道路或公路与铁路的立交桥梁、矿区抗采动变形桥梁。

箱型框架桥混凝土和钢筋的用量过多，设计偏于安全，在整个箱型框架桥中的材料利用率比较低。目前，国内学者对箱型框架桥结构合理形式研究很少，鉴于此，本文首次提出空心型箱型框架桥，借鉴空心板桥的挖空形式，箱体顶板和侧板做成空心大板，底板做成实心大板，一方面能有效地减小实心桥体截面面积，提高其抗弯截面系数与横截面积的比值，使结构更具合理性、经济性;另一方面能有效地减小基底附加应力，保证其地基承载力的要求。基于有限元软件ANSYS，通过建立三维模型，在桥体与垫层、侧向土体、变形缝之间设置接触来模拟其共同作用，对两种箱型框架桥结构，用数值模拟研究方法在正常使用阶段的力学状态进行对比研究，得出桥体结构和周围土体的位移和最大主应力及位置，为空心型箱型框架桥的设计提供有效的依据。

1 有限元计算模型的建立

1.1 基本假设

1)框架桥箱体结构是与土介质形成一个连续或不连续的整体，两者之间存在相互作用［2］。

2)箱型框架桥采用的是钢筋混凝土结构，考虑到桥体布筋的规律性，采用力学性能等效方法将之简化为素混凝土。……