某斜腿剛構(gòu)跨線橋受力分析

魏慧芝

0 引言

斜腿剛構(gòu)橋因其對(duì)邊坡、路面、橋面之間的凈空形成通視良好而變化有序的分割，成為大多數(shù)高等級(jí)公路跨線橋的首要選擇之一[1］。斜腿剛構(gòu)橋?yàn)槎啻纬o定結(jié)構(gòu)，整體性強(qiáng)，剛度大，但產(chǎn)生的次內(nèi)力往往也較大[2］，本文通過對(duì)某斜腿剛構(gòu)橋進(jìn)行受力分析，研究該橋的安全性。

1 橋梁簡(jiǎn)介

本橋?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)，采用搭架現(xiàn)澆的施工工藝，混凝土主梁及斜腿采用C40混凝土，跨徑12.5 m+22 m+12.5 m，橋面寬度為5.5 m，橋梁上部主梁為2片變截面T梁組成，梁肋中心距2.8 m。T梁根部梁高1.4 m，端部梁高0.9 m，邊跨及中跨梁底曲線按二次拋物線變化。梁底均保持水平。T梁梁肋寬0.7 m，頂板厚0.22 m。翼緣端部高0.15 m，根部高0.3 m。梁端設(shè)橫梁，底面水平，橫梁跨中高度為0.955 m，寬度為0.77 m。邊跨及中跨均設(shè)橫隔板，橫隔板高0.75 m，寬0.3 m。斜腿由主梁根部進(jìn)入梁體，于連接處形成斜橫隔板。橫隔板高1.4 m～1.455 m，寬度0.8 m。斜腿中線與水平線夾角為45°，變截面矩形斷面，厚度由0.8 m漸變至0.5 m，按直線變化，寬度為等寬3.5 m，施工階段，斜腿下端設(shè)置鋼板形成鉸支撐，如圖1所示。

圖1 橋型布置圖

2 有限元分析

2.1 建模

結(jié)構(gòu)計(jì)算采用橋梁博士平面桿系程序，共分為74個(gè)單元，90個(gè)節(jié)點(diǎn)，如圖2所示。根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行持久狀況承載力極限狀態(tài)計(jì)算、短暫狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算、持久狀況構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算，對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行承載能力、抗裂和應(yīng)力的驗(yàn)算。

圖2 全橋有限元模型圖

2.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)參數(shù)

梯度溫度為:

正溫:主梁頂面25℃;距頂面100 mm處，6.7℃;距頂面400 mm以下均為0℃。

負(fù)溫:主梁頂面－12.5℃;距頂面100 mm處，－3.35℃;距頂面400 mm以下均為0℃。……