不同截面的鋼混結構橋梁的力學性能分析

朱昭海

(貴州貴安軌道交通有限公司,貴州 貴安新區 550025)

0 引 言

中國地域遼闊、人口眾多、資源分布不均，所以經濟、快捷的公路運輸普遍占有更大的優勢，為了滿足公路建設過程中跨越河流、湖泊、海峽、山谷或其他障礙物等功能，以及為實現公路線路與其他既有線路的立體交叉的需求，所以根據公路橋梁所處環境條件下尋求最合理截面是至關重要的。合理的橋梁截面不僅能提高結構安全性，還能可以優化計算、降低成本、降低施工難度、節省施工時間等等。

本文以工程實例為背景，對中小跨徑橋梁的截面設計方案進行分析對比，對不同箱梁截面形式的簡支橋梁模型的計算結果差異進行分析對比。

1 工程背景

貴安新區中心大道的主線跨湖林支線公路橋，該橋為跨徑35 m的簡支橋梁，橋寬為4 m(人行道)+0.5 m(防撞欄桿)+2.5 m(非機動車道)+0.5 m(防撞欄桿)+14.5 m(車行道)+0.5 m(防撞欄桿)=22.5 m，現擬采用兩種不同的箱梁截面進行建模計算分析。橋梁截面如圖1。

圖1 截面圖(單位mm)

2 計算模型

采用橋梁有限元分析軟件Midas/Civil建立兩種截面的橋梁空間模型。箱梁設計按部分預應力A類構件設計下面具體介紹所施加的永久作用、可變作用及邊界條件。

一期恒載：結構自重γ=26 KN/m

二期恒載：橋面混凝土人行道板寬度4.0 m,平均厚度83 cm,重度=25 KN/m3；鋼結構欄桿單側每延米1.0 KN/m。

溫度荷載：豎向日照正溫差T=14 ℃，T=5.5 ℃ A=300 mm

豎向日照負溫差T=-7 ℃，T=-2.75 ℃ A=300 mm

其他參數：相對濕度75

計算結果分析

表1 中梁規范驗算匯總表

3 結果分析

由上述圖、表可以看出，在其他條件相同的情況下，大箱梁截面在作用長期效應組合下主梁上下緣的最小正應力為小箱梁截面的47%～63%；作用短期效應組合下主梁上下緣的最小正應力，大箱梁截面為小箱梁截面的16.4%～50%；作用短期效應組合下主梁的主拉應力，大箱梁截面為小箱梁的33%；作用標準值組合下主梁的主壓應力，大箱梁截面為小箱梁截面的62%～73%。

4 結 論

可見在該橋所處條件下，從所受應力情況來看，相對于選擇小箱梁作為該橋截面，選擇大箱梁截面將大大減少橋體所受應力，使得橋體受力更加合理。