基于板單元的曲線縱橫向連續鋼箱梁體系空間受力分析

郭峰超

（廣東灣區交通建設投資有限公司，廣東廣州 510699）

0 引言

城市橋梁因占地面積及落墩條件限制，常采用小半徑曲線梁與橫梁相結合的縱橫向連續梁體系形式。隨著曲率半徑減小、跨度加大，對曲線縱橫向連續梁體系的設計分析工作也愈加復雜[1-4]。

在造成曲線梁橋結構破壞的因素中，支座布置形式、溫度模式和活載模式對曲線梁橋受力及變形有很大影響，極端條件下會致使支座脫空，徑向位移，過度扭轉而造成梁體橫向傾覆，因此有必要針對小半徑曲線縱橫向連續梁體系進行空間受力分析，分析支座布置形式[5-8]、溫度模式[9-13]和活載模式對其結構受力的影響，對于完善曲線縱橫向連續梁體系的設計理論、施工工藝和運營養護具有重要意義。

1 研究目的

針對跨度布置（28+35+32）m，平面半徑45m的小半徑曲線縱橫向連續鋼箱梁體系工程實例，建立三維空間板殼單元有限元模型，通過與三維空間梁單元模型反力、應力及變形結果對比，探究了支座布置形式、溫度模式和活載模式對小半徑曲線縱橫向連續鋼箱梁體系空間受力特性的影響，以期得到板殼單元有限元模型的應用條件且驗證其優勢。

2 工程概況

廣州市某立交匝道橋跨度布置（28+35+32）m，為平面半徑45m的小半徑曲線縱橫向連續鋼箱梁體系，全長95.0m。主縱梁采用正交異性板鋼箱梁，箱室內總高1.6m，箱梁頂板寬度10.6～11.8m，底板寬度6.6～7.3m。標準段頂底板均厚16/20/25mm，腹板厚16mm，頂底板均采用16mm厚I肋加勁。鋼橫梁箱室內總高2.2m，寬度2.0m，長度20m。……