基于MidasCivil的上承式UHPC拱桥受力性能分析
2021-03-11叶明月董桔灿
叶明月,董桔灿
(深圳市市政设计研究院有限公司 深圳518029)
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拱桥是一种以受压为主的结构,采用抗压强度高、抗拉强度低的混凝土,在地质与地形条件合适的桥位处修建,具有很强的竞争力。解决拱桥在施工过程中的各种矛盾,如要求节约原材料、安装质量轻、施工方便、承载能力大等需要解决的首要问题。显然,采用具有极高抗压强度的超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,简称UHPC),是解决上述问题的一种有效途径。如果采用UHPC 取代传统拱桥的普通混凝土,一方面可以充分发挥材料抗压强度高的特点,减小截面尺寸,减轻拱圈自重;另一方面,由于材料具有良好的耐久性和耐腐蚀性,可以延长其使用寿命[1]。
国内对超高性能混凝土在拱桥上的研究较少,目前仅进行了一些超高性能混凝土拱桥的试设计。杜任远等人[2]介绍了已修建的RPC 桥梁和已开展的试设计研究现状。余健[3]基于重庆万州长江大桥,对RPC 拱桥进行了试设计。和原工程相比,减小了截面尺寸和结构自重,拱圈各截面的轴力和弯矩也相应地减小。黄卿维等人[4]以某钢人行天桥实例为原型,进行了主跨47 m 的RPC 梁桥试设计,研究表明主梁混凝土和预应力筋用量分别减少56.4%和18.2%,结构自重减轻53.9%。闫军祥[5]将UHPC 引用至超大跨径的箱梁桥梁设计当中,并通过数值模拟进行了优化设计。张阳等人[6]以一座跨径30 m 的装配式UHPC 拱桥设计方案为工程背景,通过有限元软件分析表明该结构不但自重较小且力学性能优异。崔登云等人[7]基于一座目前正在服役的圬工双曲拱桥,建立有限元模型,采用UHPC 增大截面法对主拱肋进行加固,结果表明此方法能有效地提高圬工拱桥的承载力、稳定性及挠度。……
