連續剛構橋梁底曲線形狀對結構的影響

白蓉蓉++趙仙茹

摘 要：為研究大跨度預應力混凝土連續剛構橋梁底曲線形狀對結構的影響，以某大跨度預應力混凝土連續剛構橋為工程實例，通過建立不同的數值模型，分析在自重及車道荷載作用下主梁關鍵截面的應力和位移的變化規律，從而總結出一些對工程上有價值的結論。

關鍵詞：連續剛構橋 設計參數 數值分析 梁底曲線形狀

中圖分類號：U448.23 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）09（b）-0038-02

連續剛構橋以其獨特的優勢，在我國橋梁建設中被廣泛采用，而影響其跨徑、結構受力等情況的梁底曲線形狀也備受關注。根據以往設計經驗，梁底曲線常選取1.5～2.0次拋物線[1，2]。文獻[3]認為，跨徑較小的剛構橋采用1.8次拋物線，跨徑較大的采用1.5次拋物線。

為了更好地研究不同梁底曲線形狀與主梁結構自重、受力及位移間的關系，該文通過建立不同的數值模型來進行研究。

1 計算模型及結構設計參數分析

該文以某大跨度預應力混凝土連續剛構橋為原型，運用MIDAS/CIVIL軟件在原始模型的基礎上，保持其他設計參數不變，通過對梁底曲線冪次值取1.5次、2.0次、2.5次這3個具有代表性的數值模型進行比較，分析在自重及車道荷載作用下主梁關鍵截面的應力和位移的變化規律。

1.1 自重荷載作用下

從圖1可以看出，在自重荷載的作用下，隨著梁底曲線冪次的增加，主梁關鍵截面上緣和下緣的應力都有不同程度的減小。

從圖2可以看出，在自重荷載的作用下，隨著梁底曲線冪次的增加，主梁關鍵截面撓度值都有一定程度的減弱。

1.2 車道荷載作用下

從圖3、圖4可以看出，在車道荷載的作用下，隨著梁底曲線冪次的增加，部分主梁關鍵截面上緣最大拉應力、下緣最大壓應力的值都有所增加。

從圖5可以看出，在車道荷載的作用下，隨著梁底曲線冪次的增加，主梁關鍵截面處撓度值增加較為明顯。

2 結論

該文在分析經驗取值的基礎上，結合工程實例建立了較為全面的數值模型，研究比較了不同梁底曲線形狀在自重及車道荷載作用下主梁關鍵截面的應力和位移的變化規律，得出以下結論。

隨著梁底曲線冪次的增大，主梁壓應力減小，這也就說明了在設計連續剛構橋梁底曲線線型時，不必只選取經驗值1.5和1.8，更大的梁底曲線冪次如2.5次也是可以嘗試的。同時考慮到要充分發揮混凝土的受壓性能，在大跨度預應力混凝土連續剛構橋梁底曲線線型選擇時應盡可能地避免拉應力出現，綜上所述，梁底曲線冪次選擇1.5～2.5為最佳。

參考文獻

[1] 向中富.淺談混凝土連續剛構橋[C]//中國公路學會橋梁和結構工程學會2003年全國橋梁學術會議論文集.2003.

[2] Podolny，Walter.ConstruetionandDesignofPrestressedConereteSegllantalBridges[M].NewYork：Wiley，1982.

[3] 胡雄偉.大跨連續剛構橋主梁設計參數的優化研究[D].昆明：昆明理工大學，2008.