为研 究钢管混凝土拱梁组合桥 的受力形 态 ,运用 ANSYS软件 对某 一钢管 混凝土拱 梁组 合桥分 别建立 了全 桥整体 模 型 、主拱局部模 型以及 主拱屈曲模型 。计算 了主梁及主拱受 力 ,验算 了主拱连 接钢缀板及 钢锚箱应 力 ,进 行 了主拱 屈 曲分析 。结果 表 明 ,桥梁受力 满足规范要求 ,结构 安全可靠 ,主拱不会 发生失稳现象 。 关键词 : ANSYS;钢管混凝土 ;拱梁组合桥 ;有限元 0 引 言钢 管混 凝 土拱梁 组 合桥 由于造 型美 观 ,受 力 合 理 , 造 价低 廉 等优 点 ,近年 来 得 到广 泛 应 用 l1]。本 文 论 述 的一座 正在 建设 的下 承 式 钢 管 混 凝 土 拱 梁 组合 桥 ,位 于 内蒙 古 自治 区 。桥 梁 跨 径 组 合 为 28m + 58m + 28m一114m,桥 宽 50.6m,见 图 1~图 2。 图 1 桥 梁 立面 图 (cm) . 。 !印 2毡 船 J靼Q .§ 月 牛 仃 2% 2 #趔 琵 1% 1% r 1{r 1. 1 ]}厂 ] I 915 995 . 995 915 J l l Il… … … … … …4#O lj… … … … … 山 图 2 桥 梁 横 断 面 图 (cm) 钢 管 混 凝 土 由 三 片 拱 肋 组 成 的 三 角 格 构 型 主 拱 ,主 拱 间采 用 平 行 缀 板 连 接 。主 拱 桁 高 2.5m,桁 宽 为变 截 面 ,由根 部 1.85m 变 至 拱 顶 5.0m。 拱 轴 理 论 矢 高 12.0m,矢 跨 比 1/4.83。拱 肋 桁 架 上 下 弦 杆轴 线 采 用 圆 弧线 。上 弦 杆 采 用 D60× 1.2cm 钢 管 收稿 日期 :2011-04—10 混 凝 土 ,下 弦 杆 采 用 D80× 1.6cm 钢 管 混 凝 土 。 主 跨 吊杆 间距 5.0m,采 用 钢 锚 箱 结 构 锚 固 于钢 管 混 凝 土 主拱 上 。 主 梁 为 变 截 面 预 应 力 混 凝 土 连 续 箱 梁 ,跨 中 截 面 梁 高 1.70m,根 部 截 面 梁 高 3.20m。 箱 梁 为 单 箱 四 室 截 面 ,腹 板 间 距 9.95m,腹 板 厚 0.8~ 1.2m,顶 板 厚 0.25m,底 板 厚 0.25~ 0.7m,见 图 3。 2% 2% — — — — — — — L—一———————J’L—一—————_』一 }L一 — L————————一 I ’ 图 3 主 梁 一 般 断面 图 (cm) 本 文利 用 ANSYS软件 对 宽箱 梁在 吊杆作 用 下 的 受 力性 能 、主拱 受 力 、连 接 缀板 以及 钢 锚箱 的受 力 ,主 拱 屈 曲稳 定 进行 了全 面细 致 的计算 分析 嘲 。 1 主梁 及 主拱计 算 分析 1.1 有 限 元模型 采 用 大 型 通 用 有 限元 软 件 ANSYS建 立 了本 桥 的 整体 计 算 模 型 ,见 图 4。计 算 模 型 取 半 结 构 ,主 梁 及 主 拱均 采 用 solid45单 元模 拟 。solid45为空 间实 体 单 元 ,由八个 节点 组 成 ,在 单 元 每 一 个 节 点 上 有 三 个 自 由度 。主 拱 连 接 缀 板 采 用 三 维 梁 单 元 beam4模 拟 。吊杆 采 用 linkl0杆 单 元 ,单 元 只 承 受 单 向 拉 伸 , 吊杆 力 按 初 始应 变 输 入 。 桥 梁 恒 载 及 活 载 按 实 际数 值输 入 。
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