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双哑铃形钢管混凝土拱圈受力性能分析
  • 资料大小:180KB
  • 资料类型:.PDF
  • 资料等级:
  • 发布时间:2021-10-19
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资料介绍

以西 溪河 大桥 为工程 背景 ,利 用有 限元 软 件 MIDASCIVIL对 双哑 铃 形 钢 管 混凝 土拱 圈进 行仿 真 分析 。 首先分 析 了不 同荷 载作 用 下拱 圈 的竖 向位 移 ,然后 改 变双 哑铃 形截 面结 构 参 数 (腹 板 间 距 与盖 板 间距 ),分析 两结构 参数 对 于拱 圈挠度 的影 响规 律 。研 究结果 表 明 :双哑 铃 形拱 圈拱 顶 节 点对 荷 载敏 感性 较 强 ,并 由拱 顶 向两侧 递减 ;腹 板 间距 与拱 圈节 点 竖 向位 移 基 本呈 线 性 关 系,间距 增 大 时拱 圈下挠 减 小 ;盖 板 间距 与双哑 铃 形拱 圈挠度 不 呈线 形相 关 ,当盖板 间距在 840~850mm 时拱 圈 下挠较 小,有 利 于拱 圈结构性 能发挥 。 关键 词 :双哑 铃 形截 面 拱 圈 挠 度 腹板 间距 盖 板 间距 中 图分 类号 :U448.22 文献标 识 码 :A DOI:10.3969/j.issn.1003-1995.2015.12.05 钢管 混凝 土拱 桥 作为拱 桥 分支 ,具 有结 构科 学 、外 型美 观 、承载 力优 越 、跨 越 能 力 强 等 特点 ,因 此 钢 管混 凝 土拱 桥 成 为业 内研 究 的重 点 。陈宝 春等 …研 究 了钢 管混凝 土拱桥 静力 、动力性 能 ,并进行 相关试 验 ;韦建 刚 等 研 究 了初 应 力 对 于 钢 管 混 凝 土 拱 桥 影 响 ;文 献 [3—6]研究 了结 构 损伤 对 于 混凝 土 极 限承 载 能力 的影 响 。以往 研究 的钢管 混凝 土拱桥 主 拱 圈截 面 多为 单 圆 管形 ,对 于现在应 用广泛 的哑铃形截 面研究相对 较少 。 本文 利用 有 限 元 软 件 MIDASCIVIL对 双 哑 铃 形 拱 圈进行 分析 ,主要 研 究 不 同荷 载 作 用 下 双 哑铃 形 拱 圈节 点位 移变 化 ,以 及 双 哑铃 形 板 间距 对 于 拱 圈 的影 响 ,为 相 似拱 桥 的设计 施工 提供 一定 借 鉴 。 1 工 程 概 况 新 建 成 贵 铁 路 西 溪 河 大 桥 起 始 里 程 DK416+ 910.55,终 止 里 程 DK417+404.15,全 长 493.6m,主 跨 为 240m 上承 式钢 管混 凝 土拱桥 。 主桥 拱 圈为钢 管 混凝 土结 构 ,拱趾 中心 跨 度 为 240m。主拱 拱轴 线 为悬链 线 ,拱轴 系数 m =2.2,矢 跨 比约 1/4.364。拱 肋 高 5.7m,宽 3.0m,每 肋 由 4肢 61100mm ×20mm 钢 管构 成 ,其 上 下 弦 各 由 2肢 钢 管 与其 间 的 2块 20min厚 的钢板 联 结 成 哑铃 形 ,在 拱 肋 的 全 长 上 均 为 等 截 面 ;从 拱 趾 起 拱 肋 两 端 各 约 53.0Ill范 围上下 弦之 间各 由 2块 16mm 厚 的钢 板 联 结 ,构成 实 腹段 ,使 拱肋 断 面呈箱 形 。 收 稿 日期 :2015—07-20;修 回 13期 :2015.10.15 作者简 介:唐燕 (1981一 ),女 ,工程师。 2 有 限元 分 析 利 用 大 型有 限元 软 件 MIDASCIVIL对 西 溪 河 大 桥进 行仿 真分 析 。利 用拱 桥 建 模 助 手 ,有 限元模 型采 用梁 单 元 对 主 拱 圈 进 行 模 拟 。主 拱 圈 钢 管 外 径 为 1100mln,拱 圈钢 管 及 其 钢 板 材 料 为 Q345钢 。仿 真 模 型拱 圈两端 视 为 固结 ,看做 是无 铰拱 理想 状态 ,主拱 圈钢 管 沿拱轴 线 均 匀划 分 成 60段 。拱 圈结 构 示 意如 图 1,有 限元 模 型示意 如 图 2。

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