莊一舟++徐亮++黃炎準
摘要:針對半整體式橋臺橋梁(SIAB)搭板與普通有縫橋梁搭板的不同受力情況,基于概率統(tǒng)計法和簡支梁法,考慮搭板尺寸、地基剛度的影響,提出了適用于SIAB搭板內(nèi)力計算的簡支梁修正法,通過對搭板計算長度的修正來等效彈性地基作用和主梁傳遞至搭板端部的水平力作用。采用有限元分析對比了簡支梁法、彈性地基梁法與簡支梁修正法。結(jié)果表明:簡支梁修正法在SIAB搭板的內(nèi)力計算中更為合理和簡便,半整體式橋梁搭板的內(nèi)力計算可按簡支梁進行計算。
關(guān)鍵詞:半整體式橋臺橋梁;搭板;簡支梁修正法;彈性地基模型
中圖分類號:U442.5 文獻標志碼:A
摘要:針對半整體式橋臺橋梁(SIAB)搭板與普通有縫橋梁搭板的不同受力情況,基于概率統(tǒng)計法和簡支梁法,考慮搭板尺寸、地基剛度的影響,提出了適用于SIAB搭板內(nèi)力計算的簡支梁修正法,通過對搭板計算長度的修正來等效彈性地基作用和主梁傳遞至搭板端部的水平力作用。采用有限元分析對比了簡支梁法、彈性地基梁法與簡支梁修正法。結(jié)果表明:簡支梁修正法在SIAB搭板的內(nèi)力計算中更為合理和簡便,半整體式橋梁搭板的內(nèi)力計算可按簡支梁進行計算。
關(guān)鍵詞:半整體式橋臺橋梁;搭板;簡支梁修正法;彈性地基模型
中圖分類號:U442.5 文獻標志碼:A
SIAB根據(jù)簡支梁法得搭板內(nèi)力計算的控制彎矩值M為
M=18(q1+q2)l2+qL(0.2+2d)(l2-0.7)
(1)
式中:qL為車輛荷載作用下的均布荷載;q1為搭板上橋面鋪裝的重量;q2為搭板的重量;d為鋪裝厚度;l為沖擊系數(shù)。
5 結(jié) 語
(1)隨著水平基床系數(shù)的增大,有限元計算值越接近理論計算值。當Kx=18 000 kN·m-3時,兩者吻合良好。隨著豎向基床系數(shù)的增大,有限元計算值越偏離理論計算值。當Kz=5 000 kN·m-3時,兩者吻合良好。隨著溫降荷載的增大,有限元計算值越接近理論計算值。當ΔT=30 ℃時,兩者吻合良好。
(2)各參數(shù)導(dǎo)致搭板端部水平力增大時,搭板端部水平力逐漸替代豎向荷載成為影響搭板底緣拉應(yīng)力的主要因素。搭板底面最大應(yīng)力會出現(xiàn)位置前移現(xiàn)象,搭板近臺端底面應(yīng)力水平高于遠臺端。
(3)簡支梁修正法設(shè)計配筋受拉區(qū)鋼筋應(yīng)力均保持較高應(yīng)力水平,約為鋼筋抗拉強度的70%。
(4)簡支梁法計算設(shè)計的搭板受拉區(qū)鋼筋應(yīng)力始終為最小,均在鋼筋抗拉強度的50%以下,配筋偏于剛性。簡支梁法設(shè)計的搭板底緣最大應(yīng)力水平在混凝土抗拉強度設(shè)計值的50%以下,設(shè)計偏于保守;簡支梁修正法的搭板底緣最大應(yīng)力約為混凝土抗拉強度設(shè)計值的36%,設(shè)計較為合理。
參考文獻:
References:
[1] 喬 華.橋頭搭板設(shè)計方法及技術(shù)參數(shù)的研究[D].西安:長安大學(xué),2011.
QIAO Hua.Researches into the Design Approach and Technical Parameters of Approachslabs[D].Xian:Changan University,2011.
[2]劉 潔.淺談橋頭跳車的成因及控制措施[J].公路交通科技,2012,29(12):160162.
LIU Jie.Causes and Control Measures of Bridgehead Bump[J].Journal of Highway and Transportation Research and Development,2012,29(12):160162.
[3]凌雙金.淺談橋頭跳車的成因與防治[J].投資與合作,2013,10(8):276277.
LING Shuangjin.On the Causes and Prevention of Bridgehead Jump[J].Investment and Cooperation,2013,10(8):276277.
[4]莊一舟,任衛(wèi)崗.常規(guī)有縫橋梁搭板內(nèi)力計算方法在半整體式橋臺橋梁中的適用性分析[J].華僑大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2015,4(7):179185.
ZHUANG Yizhou,REN Weigang.The Analysis of Applicability of Slab Internal Force Calculation Method in the Semiintegral Abutment Bridges Stem from Conventional Bridge of Slab[J].Journal of Huaqiao University:Natural Science,2015,4(7):179185.
[5]趙樹青.橋頭跳車病害防治技術(shù)研究[D].濟南:山東大學(xué),2009.
ZHAO Shuqing.Research on Control Techniques of Bridgehead Bump[D].Jinan:Shandong University,2009.
[6]邵景干.橋頭跳車病害防治研究[D].西安:長安大學(xué),2004.
SHAO Jinggan.The Disease Prevention of Bridgehead Bump[D].Xian:Changan University,2004.
[7]胡 宏.橋頭跳車問題技術(shù)研究[D].南京:東南大學(xué),2003.HU Hong.Research on the Technology of Vehicle Bumping at Bridgehead[D].Nanjing:Southeast University,2003.
[8]王瑞仁.橋頭跳車的防治[R].海口:海南省公路學(xué)會,2004.
WANG Ruiren.Prevention of Bridgehead Bump[R].Haikou:Hainan Highway Institute,2004.
[9]郭志奇,王艷華.無縫式橋梁設(shè)計及半整體式橋臺無縫橋梁的設(shè)計實踐[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2010(16):5556.
GUO Zhiqi,WANG Yanhua.Design and Practice of Seamless Bridge Design or Seamless Semiintegral Abutment Bridges[J].China Hightech Enterprises,2010(16):5556.
[10]BURKE J M P.Integral Bridges[J].Transportation Research Record,1990,1275:5361.
[11] MOULTON L K.Observations of Highway Bridge Movements and Their Effects on Joints and Bearing[J].Transportation Research Record,1983,903:8695.
[12]KAMEL M R,BENAK J V,TADROS M K,et al.Prestressed Concrete Piles in Jointless Bridges[J].PCI Journal,1996,41(2):5667.
[13]王 軍.橋頭搭板的設(shè)計與施工[J].城市建設(shè)理論研究,2011(3):13.
WANG Jun.The Design and Construction of Approach Slab[J].Theory of Urban Construction,2011(3):13.
[14]沈炳生.橋頭搭板設(shè)計和施工中的幾個問題分析[J].民營科技,2010(11):278,253.
SHEN Bingsheng.Several Problem Analysis of Approach Slab in Design and Construction[J].Private Technology,2010(11):278,253.
[15]王 康.關(guān)于橋頭搭板的設(shè)計和計算問題[J].河北工學(xué)院學(xué)報,1995,24(1):1220.
WANG Kang.The Design and Calculation with Regard to the Transition Slab on Bridgehead[J].Journal of Hebei University of Technology,1995,24(1):1220.
[16]王 毅.日本橋梁搭板的設(shè)計方法[J].城市道橋與防洪,2006(6):6768.
WANG Yi.Design Method of Lap Slab of Bridge in Japan[J].Urban Roads Bridges & Flood Control,2006(6):6768.