基于梁格法的雙曲拱橋損傷狀態受力分析

何鑫

（廣東省長大公路工程有限公司，廣東廣州 510660）

基于梁格法的雙曲拱橋損傷狀態受力分析

何鑫

（廣東省長大公路工程有限公司，廣東廣州 510660）

針對雙曲拱橋主要受力構件拱圈的常見病害，如拱頂、拱腳、拱波開裂，以某三跨雙曲拱橋為例，采用梁格法對拱圈進行模擬，建立了全橋精細化有限元模型，對3種損傷情況的恒載、汽車荷載、荷載組合下的最大軸力、最大正彎矩、最大負彎矩工況內力進行對比分析，比較了汽車荷載位移變化及結構模態特征的變化情況。結果表明，拱頂、拱腳損傷會使恒載彎矩、汽車荷載效應及荷載組合彎矩增加，汽車荷載位移增加明顯；拱波損傷對內力、位移、豎向振動模態影響均不明顯，但對結構的扭轉頻率影響較大。

橋梁；雙曲拱橋；梁格法；損傷；有限元模型

中國修建的雙曲拱橋多數至今已運營三四十年，在汽車荷載超載和外界環境因素等影響下，橋梁結構出現一定程度的病害，甚至一些已成為危橋，急需對該類橋梁進行全面的損傷檢測、評定與加固研究。目前，已有不少學者采用空間有限元模型對雙曲拱橋承載能力、加固等進行了研究。該文在前人研究的基礎上，采用梁格法模擬拱圈，建立某三跨雙曲拱橋精細化有限元模型，對拱頂、拱腳及拱波3種典型損傷的內力、位移、模態進行對比分析，供同類橋梁損傷檢測、評定參考。

1　雙曲拱橋有限元模型

某三跨雙曲拱橋，每孔凈跨徑為38m，凈矢高7.6m，橋面凈寬7m，全寬8m，設計荷載為汽車-20級、掛車-100。……