80 m系杆拱桥拱脚应力分析
2019-08-21刘彬斌李旭升
城市道桥与防洪 2019年8期
刘彬斌,李旭升,陈 波
(成都市市政工程设计研究院,四川 成都 610015)
1 概述
有限元计算结构的可信度取决于所截取出的部分结构(包括几何外形、边界条件等)与其在整体结构中参加工作时的逼近程度。其中难点和重点就在于支座约束和预应力钢束的处理。由于空间计算程序和平面程序的误差以及预应力钢束的处理等问题,直接把拱肋和系梁传来的力加到截断面处时,结构是机动的,无法计算。对于这种情况,传统的常用方法是将简支的支座当作固定支座,使结构变得可以求解,但这就在支座处产生了拉力,与实际情况不符。此次计算采用了一种新的方法来真实模拟预应力钢束的工作状态,使支座处只产生压应力,与实际情况相符,结果更加合理、准确。
此次局部分析的模型为一系杆拱桥的拱脚,该节段顺桥向长为9 m拱梁刚接结构,主梁底部的两个支座提供竖向支撑。全桥采用C55混凝土,在该节段布置有纵、横、竖三个方向的预应力筋。该桥的具体布置如下:跨径80 m,梁的两端简支在墩台上,系梁采用单箱双室截面,梁高2.5 m,在拱脚处由于其受力较大且较为复杂,梁高扩大到3 m。拱肋采用合理拱轴线——悬链线,拱肋截面为由两根 ø800 mm×16 mm钢管和腹板组成的高2.3 m的哑铃形。全桥共布置14根LZM7-61吊杆。具体桥型布置及拱脚构造如图1~图3所示。

图1 桥型布置立面图(单位:m)

图2 拱脚构造立面图(单位:cm)

图3 拱脚构造侧面图(单位:cm)
2 结构计算模型
在计算中首先建立拱脚部分的实体有限元模型,由midas计算出相应位置处的最不利内力组合。……
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