高家花园大桥箱梁内火灾有限元模拟分析
2011-08-16石玲莉张奔牛王家林
重庆交通大学学报(自然科学版) 2011年6期
石玲莉,张奔牛,王家林,张 旭
(1.泸州市公路局,四川泸州646000;2.重庆交通大学土木建筑学院,重庆400074)
桥梁在遭受火灾后,高温下建筑材料的物理与化学性质将会发生非常大的改变,使结构变形增大、开裂、承载力下降、正常功能恶化,甚至出现结构破损与倒塌,导致巨大的经济财产损失及人员伤亡。而当前关于结构火灾的研究[1-3]多集中在分析建筑火灾引起的高温对梁、柱、板、墙等建筑构件的强度和变形的影响方面。对于预应力混凝土结构火灾,特别是连续刚构桥箱梁内部火灾对桥梁结构状态影响的研究基本上没有相关报道。因此,笔者针对重庆市高家花园大桥箱梁内的火灾,结合钢筋混凝土高温条件下的热工性能[4],在有限元理论[5]的基础上使用ABAQUS有限元分析软件进行箱梁内火灾实况模拟分析,与实际监测数据进行参照性对比,拟为该桥安全状况评定提供参考依据。
1 桥梁概况
重庆嘉陵江高家花园大桥位于沙坪坝区高家花园与江北区石马河之间,是主城外环高速跨越嘉陵江的公路桥梁。桥型为预应力混凝土连续刚构桥。全桥长970 m,主跨240 m,主桥跨径组合:140 m+240 m+140 m。箱梁为3向预应力混凝土结构。连续刚构采用单箱单室,箱宽8 m,翼板悬臂3.5 m,全宽15 m。箱梁结构各部分均采用C50混凝土,桥面铺装层为C40聚酯纤维防水混凝土。预应力抗拉强度为1 860 MPa。下部结构采用柔性薄壁墩,重力式台,刚性扩大基础。
高家花园大桥右幅桥于2009年9月3日下午在中跨跨中约50 m长的区段发生火灾,箱内混凝土过火面已被烧成炭黑色,部分用于加固的钢板火灾后发生断裂和屈曲,锚固螺栓大量脱落。……
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