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混凝土曲線橋梁模板箱梁橋的空間受力特性

    為研究混凝土曲線橋梁模板箱梁橋的空間受力特性,以某主梁寬9. 75 m、橋長5 x 18. 76 m的城市立交匝道橋為工程背景,利用ANSYS有限元軟件計算幾種標準跨徑的橋梁模型,通過對截面應力進行積分運算獲取截面不同區域所承擔的內力比例,并以內力比值系數、應力差值和應力比值為評價指標討論了同跨徑下曲線箱梁橋與直線橋梁模板箱梁橋在一期恒載作用下各控制截面彎矩、剪力和應力的差異。研究發現:一期恒載作用下,曲線橋梁模板箱梁頂、底板法向正應力分布不均勻,剪力滯系數最大可達1. 35;外側腹板承擔剪力值最大可達內側腹板的2. 65倍;圓心角超過8。時,邊跨跨中截面剪力比值系數大于1. 1,圓心角超過130時,邊跨支點截面剪力比值系數大于1. 13;在恒載作用下,曲線橋梁模板箱梁橋中性軸“傾斜”,在邊跨跨中截面外側出現正應力卻載現象,邊跨支點截面內側出現應力卻載現象。現行普遍使用的基于梁系理論的有限元法計算結果不能真實反應曲線橋梁模板箱梁的空間受力分布,橋梁模板箱梁各腹板受力和頂底板彎曲正應力的分布在工程設計中應引起足夠的重視。
    隨著時間的推移和技術的進步,中國橋梁工程正迅速發展。在各類橋梁建設中,小半徑大縱坡彎曲混凝土橋因具有布置靈活、不受施工場地限制等優點成為市政橋梁及高架橋的重要組成部分fzl自20世紀80年代始,中國越來越多的城市立交橋及匝道橋工程偏向于選擇曲線橋,如南京的中央門立交橋,天津的中山門立交橋等,用以解決許多復雜的交通問題。雖曲線橋梁模板箱梁橋相較于曲線‘`T”梁橋等其他橋型而言整體性較好閉,但曲線橋因曲率的影響不僅會產生彎矩,還會產生極大的扭矩,所以受力更為復雜;當曲線橋受到扭轉和豎向彎曲時,其橋梁模板箱梁截面會發生約束扭轉和截面畸變,使得腹板及截面應力分布極不均勻,其截面的空間力效應也更加顯著困。m.yishengpaimai.com

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