连续箱梁桥偏载系数三维有限元分析及工程应用.pdf

学兔兔 48 桥梁结构 城市道桥与防洪 2011年1月第1期 连续箱梁桥偏载系数三维有限元分析及工程应用 薛兴伟 z，袁 鸿z (1．广东省冶金建筑设计研究院，广东广州 510080；2．暨南大学理工学院，广东广州 510006) 摘 要：该文对利用三维实体单元建立连续箱梁全桥模型求取偏载系数进行了研究，并将实体单元结果，与薄壁杆扭转理 论、修正偏压法、偏压法、经验系数法进行了对比分析。结合工程实例，进一步介绍了利用 维实体单元计算连续箱梁偏载系 数的方法。 关键词：连续箱梁；偏载系数；三维有限元 中图分类号：U448．21 5 文献标识码：A 文章编号：1009—7716(2011)Ol一0048—02 更符合实际情况。 1 概述 本文结合文献【6】实例，采用实体单元计算偏 混凝土连续箱梁桥变形小、抗扭刚度大，具有 载系数，并同时比较了单支点对连续箱梁偏载系 良好的整体性能和较大的跨越能力，在桥梁工程 数的影响。 中得到广泛的应用。当有偏心荷载作用于箱梁时， 2 单支点对连续箱梁桥偏载系数的影响 偏于作用力一侧各肋板的正应力和剪应力都将增 大，这种应力的增大系数称为箱梁偏载系数(用 毫 2．1偏载系数计算模型及工况 表示)。 为便于对比分析，本文选取文献[6】实例，作为 箱梁顶面任意位置上的竖向荷载分解为若干 计算分析的基本模型。 对称、反对称于桥面中心线的等效荷载，然后逐一 连续梁布置示意见图1，断面见图2。 进行纵、横向内力的分析，最后予以叠加，以得到 问题的最终解答。在偏心荷载作用下，箱梁横截面 某一点的正应力or一般由弯曲正应力 (对称荷 l鼻 2撑 3# 4拌 载)、约束扭转正应力o-w(反对称荷载)、畸变翘曲 图1 3×30 m连续梁示意图(单位：m) 正应力 (反对称荷载)三部分组成，则偏载系数： 专： b 盯 叮 |口b ● 在箱梁桥的设计中，通常采用杆系作为计算 ． 噩H 誉 手段时，需引入偏载系数来考虑偏心活载对截面 内力的不利影响。 。．4ll JI： ．=l I 计算偏载系数的方法有经验系数法、偏心压 3．25 l 3．5 【 3．5 I 王5 i 3．25 I 力法以及修正的偏心压力法等，文献[5】对这三种 图2 3×30 m连续梁断面图(单位：m) 计算方法已经了详细的介绍，并提出了按梁肋实 际横向分配系数来计算偏载系数的简化公式。文 工况1：1#～4#均为双支座。 献[6】应用薄壁杆扭转理论，对箱形截面连续梁桥 工况2：1#、3#～4释为双支座，2#为单支座。 的活载内力及应力进行了分析。文献[7]提出了建 工况3：1撑、4#为双支座，2#、3#为单支座。 立一对弹簧支承的计算模型来求解偏载系数。文