张海文, 薛登宇

(1.四川西南交大土木工程设计有限公司，四川成都 610031； 2.西南交通大学，四川成都 610031)



基于ANSYS的45m简支箱梁有限元分析

张海文1, 薛登宇2

(1.四川西南交大土木工程设计有限公司，四川成都 610031； 2.西南交通大学，四川成都 610031)

【摘要】预应力混凝土简支箱梁截面形式优美、受力性能良好、便于施工，被广泛应用于桥梁结构中，但箱型截面力学特性复杂，特别是梁端锚固区混凝土处于三维空间应力状态，在预应力筋张拉后容易开裂。文章以一座45 m预应力混凝土简支箱梁桥为工程背景，采用大型有限元软件ANSYS10.0建立全桥实体模型，探讨恒载、活载、温度荷载等作用下桥梁的力学特性，并深入研究梁端锚下局部应力水平。该有限元分析结果可为同类桥梁的设计提供技术指导。

【关键词】预应力；简支箱梁；锚固区；局部应力；有限元

预应力混凝土简支梁桥因结构简单、受力明确、施工方便，是我国中小跨径桥梁中应用最广泛的桥型[1]。近年来，简支箱梁的应用跨径达到40～50m，部分新建桥梁甚至达到60m以上跨径，例如，1994年建成的宁夏杨家滩大桥(48m)、2004年建成的江西抚河大桥(40m)、2000年建成的株六复线南山河特大桥(64m)、2008年建成的浙江杭州湾大桥(70m)[2]。然而，预应力结构构件端部预压力通过锚具及垫板传递到锚下混凝土，该区域受力复杂，可能产生较大的局部拉、压应力[3]。如今，大吨位预应力体系的应用促进了桥梁的轻型化，也进一步加剧了梁端局部应力大、容易开裂的现象，这在预应力混凝土大跨度简支箱梁中尤为突出[4]。……