钢箱提篮拱桥施工过程及稳定性分析
2020-04-13梁德襄李东明
工程技术研究 2020年2期
关键词:施工
梁德襄,李东明,陆 军
(中国市政工程西南设计研究总院有限公司,四川 成都 610031)
提篮拱桥是将平行拱桥拱肋向内倾斜所形成的新型拱式结构体系[1],相较于常规拱桥具有视觉效果优美、能改善静力计算图式、能提升横向刚度和抗震性能等优点[2-3]。因此,提篮拱桥在拱式桥中深受推崇。提篮拱桥的施工过程仿真分析有以下积极意义:(1)掌握施工过程中可能出现的最不利工况;(2)为优化施工方案提供参考,有助于施工监控保障成桥线形[4]。整体稳定性是评价拱桥结构安全性的重要指标,提篮拱结构能提升稳定性[5-6]。本文以天府新区某钢箱提篮拱桥为工程背景,进行施工过程模拟、整体稳定性分析,为同类型桥梁的设计和施工提供参考。
1 工程概况与计算模型
1.1 工程概况
本桥拱肋为变截面钢箱,拱轴线为二次抛物线,计算跨径132.97m,矢高52.1m。两片钢拱肋在顶部合并,内倾角13.7°。共21 对吊杆,锚固于拱肋和钢箱梁间。梁高2.2m,桥面全宽46m。
1.2 计算模型
计算采用Midas Civil,主拱、钢箱梁采用空间梁单元模拟;吊杆采用空间索单元模拟;纵梁间建立虚拟横梁。吊点与梁间采用刚臂单元连接,拱顶合拢部分采用矩形断面连接。全桥有限元模型如图1 所示。

图1 全桥有限元模型
模型采用3 种材料,建立了524 个单元,564 个节点,其中,梁单元482 个,索单元42 个。
主要计算参数如下:
(1)材料特性。钢材的弹性模量为2.06×1011Pa;泊松比为0.3;线膨胀系数为1.2×10-5/℃;密度为7850kg/m3。高强钢丝弹性模量为1.9×1011Pa。
(2)荷载。恒载:拱肋及箱梁的隔板、加劲肋自重以节点力方式施加。……
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