曲线钢混凝土组合梁桥负弯矩区受力影响参数研究
2019-09-09张敬轩
北方交通 2019年8期
张 海,张敬轩,孙 潭
(沈阳建筑大学 交通工程学院 沈阳市 110168)
曲线梁桥线型优美,跨越能力强,桥梁的平面布置能完美地符合公路线型;钢-混凝土组合结构自重较小,构件截面尺寸小,可以有效增加承载力,降低工程造价,缩短施工周期,并且可以增加构件与结构的延性[1]。曲线组合梁是将这两种结构组合在一起,充分发挥两种结构的优势[2]。对于曲线组合梁桥分析与计算时,负弯矩区是其计算的重点,从负弯矩区的荷载-位移曲线与开裂弯矩两方面进行分析,分别通过控制预应力、曲率半径、混凝土板强度三个参数分析其对于负弯矩区受力的影响。
1 模型实例
1.1 模型参数
选取一两跨超静定曲线钢-混凝土组合箱梁进行分析,梁的具体参数如下:曲率半径R=180m,梁弧长L=30m,其中第一跨跨长L1=15m,第二跨跨长L2=15m,混凝土板宽b=6m,板厚hc=0.24m,翼缘板长度b1=1.5m,钢箱梁高度hs=1.8m,钢箱梁底板宽度b3=2m,钢腹板厚度ts=0.02m。截面形式,见图1[3]。

图1 曲线钢与混凝土组合箱梁截面图
1.2 建立模型
拟采用实体单元用于模拟钢筋混凝土翼缘板,平面板单元模拟钢箱梁及加劲肋,剪力连接件采用梁单元进行模拟,采用连接单元模拟横隔板[4],增强桥梁横向刚度。
对于混凝土板,采用总应变裂缝模型来模拟混凝土构件的材料非线性破坏[5]。对于混凝土的受压硬化-软化函数采用Thorenfeldt函数,对于混凝土受拉硬化-软化函数采用常量函数。
将钢箱梁作为理想弹塑性材料进行模拟,开孔钢板的屈服强度为fy=345MPa。当开孔钢板应力达到屈服强度后,应力应变为斜率为0的曲线。……
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