預(yù)應(yīng)力桁式組合拱橋數(shù)值分析.pdf

1、近年來(lái)，我國(guó)公路建設(shè)發(fā)展迅猛，橋梁建設(shè)作為公路建設(shè)的重要組成部分，也得到了相應(yīng)發(fā)展，出現(xiàn)了多種多樣的橋梁形式。桁式組合拱橋作為20世紀(jì)80年代由我國(guó)首創(chuàng)的一種特點(diǎn)鮮明的橋型，與傳統(tǒng)的桁式橋梁相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：拱上建筑聯(lián)合作用好，受力比較均勻，上部構(gòu)造的工程量較??；在懸拼施工中，斜桿和上弦自身強(qiáng)度和預(yù)應(yīng)力鋼筋得到了充分利用，無(wú)需設(shè)置臨時(shí)桿件；采用人字桅桿吊機(jī)比纜索吊機(jī)可減少施工用鋼量。但是，在桁式組合拱橋的使用、推廣過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，已建成的桁

2、式組合拱橋在桿件節(jié)點(diǎn)部位和空實(shí)腹聯(lián)接部位都不同程度地出現(xiàn)裂縫，特別是新拱腳和雙豎桿部位，個(gè)別橋梁也因剛度不夠而出現(xiàn)跨中撓度偏大的情況。因此，研究成橋后的應(yīng)力與變形以及施工過(guò)程對(duì)應(yīng)力與變形的影響，對(duì)分析該類(lèi)橋梁的病害成因以及這種橋型的健康發(fā)展具有重要的意義。 本文首先利用ANSYS有限元分析軟件，建立貴州省清水大橋?qū)嶓w有限元模型，按兩種不同工況進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果顯示的損傷情況與檢測(cè)報(bào)告吻合較好，且通過(guò)比較兩種工況的結(jié)果，初步判定不合理

3、的預(yù)應(yīng)力水平為造成該橋新拱腳和雙豎桿部位損傷的主要原因。 由于施工過(guò)程對(duì)成橋后的受力特點(diǎn)具有決定性的影響，文中隨后采用單元死活技術(shù)對(duì)清水大橋的施工過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了該橋在施工各個(gè)階段的應(yīng)力和變形情況。結(jié)果顯示，體系轉(zhuǎn)換對(duì)預(yù)應(yīng)力桁式組合拱橋的應(yīng)力分布具有決定性的影響，因此需要對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 本文接著采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，將全橋的預(yù)應(yīng)力鋼筋按位置的不同分為5組，以新拱腳和雙豎桿部位的最大第