周晓夫

(四川省交通勘察设计研究院有限公司，成都 610000)

波形钢腹板组合梁桥没有腹板束的布置空间，需采用体外预应力束来承受二期恒载和活载，而转向块是体外预应力束的关键传力构件之一，由于其结构异形、受力复杂，很容易成为设计的薄弱点，甚至成为安全隐患。目前，基于转向块的研究还不是很充分，有必要进行深入探讨。

本文以西北某大桥为工程背景，大桥采用(57+100+100+57)m波形钢腹板连续刚构桥型，分别在边跨和中块各设置了2组和4组转向块来实现体外预应力束的转向，转向块采用横隔构造形式，具体构造如图1所示。

(a)转向块立面

1 转向块实体仿真建模

主要采用以下思路对转向块实体进行仿真分析：

1)采用Midas有限元程序建立整体模型，提取目标单元的内力作为局部实体计算的内力边界条件。

2)采用Ansys有限元程序，依据圣维南原理建立转向块两侧单元的局部实体模型。

3)采用等效荷载的方式模拟预应力体外束对转向块的作用力，并进行受力分析。

1.1 材料参数取值

箱梁及转向块混凝土强度均为C55，体外预应力束采用19孔钢绞线，波形钢腹板采用Q345C钢材，主要材料取值如表1、表2所示。

表1 材料特性值

表2 材料弹模与强度

1.2 有限元模型建立

采用Ansys有限元程序建立转向块及附近梁段的局部实体模型，转向块厚度为50 cm，选取转向块向两端各延伸一个波段作为研究范围，模型结构总长14.4 m。其中，采用Solid45单元模拟混凝土结构、Link8单元模拟预应力钢束、Shell65单元模拟波形钢腹板，有限元模型如图2所示。……