不同截面的鋼混結(jié)構(gòu)橋梁的力學(xué)性能分析

朱昭海

(貴州貴安軌道交通有限公司,貴州 貴安新區(qū) 550025)

0 引 言

中國(guó)地域遼闊、人口眾多、資源分布不均，所以經(jīng)濟(jì)、快捷的公路運(yùn)輸普遍占有更大的優(yōu)勢(shì)，為了滿足公路建設(shè)過(guò)程中跨越河流、湖泊、海峽、山谷或其他障礙物等功能，以及為實(shí)現(xiàn)公路線路與其他既有線路的立體交叉的需求，所以根據(jù)公路橋梁所處環(huán)境條件下尋求最合理截面是至關(guān)重要的。合理的橋梁截面不僅能提高結(jié)構(gòu)安全性，還能可以優(yōu)化計(jì)算、降低成本、降低施工難度、節(jié)省施工時(shí)間等等。

本文以工程實(shí)例為背景，對(duì)中小跨徑橋梁的截面設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析對(duì)比，對(duì)不同箱梁截面形式的簡(jiǎn)支橋梁模型的計(jì)算結(jié)果差異進(jìn)行分析對(duì)比。

1 工程背景

貴安新區(qū)中心大道的主線跨湖林支線公路橋，該橋?yàn)榭鐝?5 m的簡(jiǎn)支橋梁，橋?qū)挒? m(人行道)+0.5 m(防撞欄桿)+2.5 m(非機(jī)動(dòng)車(chē)道)+0.5 m(防撞欄桿)+14.5 m(車(chē)行道)+0.5 m(防撞欄桿)=22.5 m，現(xiàn)擬采用兩種不同的箱梁截面進(jìn)行建模計(jì)算分析。橋梁截面如圖1。

圖1 截面圖(單位mm)

2 計(jì)算模型

采用橋梁有限元分析軟件Midas/Civil建立兩種截面的橋梁空間模型。箱梁設(shè)計(jì)按部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件設(shè)計(jì)下面具體介紹所施加的永久作用、可變作用及邊界條件。

一期恒載：結(jié)構(gòu)自重γ=26 KN/m

二期恒載：橋面混凝土人行道板寬度4.0 m,平均厚度83 cm,重度=25 KN/m3；鋼結(jié)構(gòu)欄桿單側(cè)每延米1.0 KN/m。

溫度荷載：豎向日照正溫差T=14 ℃，T=5.5 ℃ A=300 mm

豎向日照負(fù)溫差T=-7 ℃，T=-2.75 ℃ A=300 mm

其他參數(shù)：相對(duì)濕度75

計(jì)算結(jié)果分析

表1 中梁規(guī)范驗(yàn)算匯總表

3 結(jié)果分析

由上述圖、表可以看出，在其他條件相同的情況下，大箱梁截面在作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合下主梁上下緣的最小正應(yīng)力為小箱梁截面的47%～63%；作用短期效應(yīng)組合下主梁上下緣的最小正應(yīng)力，大箱梁截面為小箱梁截面的16.4%～50%；作用短期效應(yīng)組合下主梁的主拉應(yīng)力，大箱梁截面為小箱梁的33%；作用標(biāo)準(zhǔn)值組合下主梁的主壓應(yīng)力，大箱梁截面為小箱梁截面的62%～73%。

4 結(jié) 論

可見(jiàn)在該橋所處條件下，從所受應(yīng)力情況來(lái)看，相對(duì)于選擇小箱梁作為該橋截面，選擇大箱梁截面將大大減少橋體所受應(yīng)力，使得橋體受力更加合理。