02吴冲-钢桥技术新进展6p
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钢箱梁桥面板第二体系挠度及应力的计算分析摘要:钢桥面板作为正交异性桥面板,不仅直接承受车轮荷载作用,而且作为主梁的一部分参与主梁共同受力,其力学行为十分复杂。
本文以某钢箱梁第二体系为研究对象,采用Midas-FEA NX实体仿真有限元软件建模,分别对比I截面加劲肋、梯形截面(U肋)加劲肋在不同加载位置时,钢箱梁桥面板第二体系应力及相对挠度的大小,从而得出钢箱梁桥面板第二体系计算中最不利的加载位置,为类似设计、计算提供参考。
关键词:钢箱梁第二体系应力正交异性桥面板0前言钢箱梁桥具有抗拉强度高、弹性模量高、材料利用率高、自重小、跨越能力强、施工工期短;工厂制作、现场安装质量可以保证;韧性、延性好,抗震性能好;材料能耗低、污染少,且可回收利用;钢桥整体受力性能好,拆除方便,对变宽、小半径桥梁适应能力强,在国内外工程中被广泛使用。
钢箱梁桥面板计算分析方法有两种。
一种是整体计算法,该方法采用有限元软件把所有结构建立出来,此方法比较接近实际受力,但建模过于复杂,对计算机要求较高,分析耗时较长,对于跨度大、桥梁宽、结构复杂的桥梁甚至达不到计算的程度。
另一种是叠加计算法,此方法是将钢箱梁三个结构体系分别进行计算,然后叠加近似求出结果。
钢箱梁各部件之间的传力比较明确,采用叠加计算法比较经济、快捷,本项目采用叠加计算法。
桥面板纵向加劲肋有I、L、T、梯形截面(U肋)、V、U等截面形状,L形截面、T形截面、U形截面工厂焊接量大,工地连接比较困难,V形截面受力较差,很少使用。
本文选用常用的I形截面和梯形截面(U肋)加劲板分别计算分析在不同加载位置时,钢桥面板在第二体系计算中最不利加载位置,为类似设计提供参考。
1桥梁概况某高速公路钢箱梁桥跨径为44+80+50m,平面位于圆曲线上。
桥梁按左右双幅布置,桥梁全宽度为25.2m,单幅桥宽为12.25m。
本桥采用双向六车道,桥梁设计荷载采用公路-Ⅰ级。
桥面铺装为10cm厚改性沥青混凝土,调平层为10cm 厚C50钢纤维防水混凝土,钢箱梁采用Q345qD钢材。