斜拉桥塔墩梁固结区域实体分析
斜拉桥整体介绍及实例分析(90页)
1.2.2 索塔布置
横向布置形式
从横桥向,索塔的布置方式主 要有柱型(单或双)、门型或H型、 A型、倒Y型及菱型等,如图 19.5所示。柱型塔构造简单, 但承受横向水平力的能力低。较 单柱型而言,门型塔抵抗横向水 平荷载的能力较强。A型和倒Y 型主塔具有较大的横向刚度,但 其构造及受力复杂,施工难度较 大。
单索面类型兼具美学与结构的优势,但拉索不起抗扭的作用,主梁 要采用抗扭刚度较大的截面。这种体系不适合太宽的桥
平行双索面类型对主梁截面抗扭有利,主梁可采用较小抗扭刚度的 截面并且具有较好的抗风稳定性,
斜向双索面对桥面梁体抵抗风力扭振十分有利,尤其适合于特大跨 径的桥梁,倾斜的双索面应采用倒Y型、A型或双子型索塔。若跨径 过小,考虑视野问题,不宜采用。
1.2.2 索塔布置
普通索
拉索锚点处荷载P作用下, 主梁 下挠量:
Pb
EAsin2
பைடு நூலகம்
cos
Pb3 3EI
tan
sin2 cos 值最大,拉索的支承刚度最大, α 为55°最大;tanα越小,塔的
支承刚度越大。
1.2.2 索塔布置
端锚索
中跨布载时,水平力F作用下,塔顶水平位移为:
F H
EAsin cos2
α为35°时,Δ最小,端锚索提供的支承刚度最大
综合考虑索和塔的共同影响,对于 每座斜拉桥存在一个最佳高度H, 使得索和塔对主梁的支承刚度达到 最大。
1.2.3拉索布置
1、索面布置
索面布置主要有单索面、平行双索面、空间斜向双索面等类型,如图 19.6所示。
1.2.3拉索布置
密索布置
第三阶段:密索布置,主梁更矮,并广泛采用梁板式开口断面。
槽型断面斜拉桥塔梁墩固结区应力的数值模拟
第 4期
铁道 科学与工程学报
J O URNAL OF RAI L v V AY S CI ENCE AND ENGI NEERI Nபைடு நூலகம்
V0 l _ l 0 NO . 4
2 0 1 3年 8月
Au g .2 0 1 3
槽 型 断 面 斜 拉桥 塔 梁 墩 固结 区应 力 的数 值 模 拟
Ab s t r a c t : T a k i n g a U— - s h a p e s e c t i o n c a b l e— — s t a y e d b i r d g e wi t h s i n g l e— - t o we r o n t h e Ku n mi n g - S h a n g h a i p a s - s e n g e r d e d i c a t e d l i n e a c r o s s Wu h a n —Gu a n g z h o u h i g h —s p e e d r a i l wa y a s a n e n g i n e e i r n g e x a mp l e, wh o l e c a l c u l a - t i o n a l mo d e l a n d l o c a l a n a l y s i s mo d e l w e r e e s t a b l i s h e d b y me a n s o f i f n i t e e l e me n t s o t f wa r e Mi d a s / c i v i l a n d An s y s s e p a r a t e l y t o s i mu l a t e a n d a n a l y z e d i s t r i b u t i o n c h a r a c t e i r s t i c s o f s t r e s s o f P i e r—T o w e r— G i r d e r i f x e d r e g i o n .
矮塔斜拉桥塔梁墩固结区结构仿真分析
桥醴工程
矮塔斜拉桥塔梁墩固结区 结构仿真分析
覃耀柳,李璐杰
(广西交通科学研究院有限公司,广西南宁530007)
作者简介 覃耀柳(1986—),1程 师,工学硕士,研究方 向:大跨径桥梁结构设 计理论与实践; 李璐杰(1989—),1程 师,硕士,研究方向:桥 梁设计。
Structure Simulation Analysis of Tower Beam Pier Consolidation Zone of Ex tradosed Cable-stayed Bridge
QIN$o_liu,LI Lu-jie (Guangxi Transportation Research & Consulting Co., Ltd., Nanning, Guangxi,530007)
0引言
矮塔斜拉桥造型美观,造价经济,跨越能力大,在世界范围内逐渐受到青 睐。随着矮塔斜拉桥建设高潮的兴起,对该结构进行更深入的理论分析尤显 必要。
本文针对所依托的实际工程,建立全桥空间杆系模型进行整体受力分析,塔 梁墩采用空间梁单元模拟,斜拉索采用桁架单元模拟,通过刚性连接实现塔梁墩固 结,提取整体分析的结果进行结构配筋设计。然而,整体分析只能反映结构的整体 受力状态,不能反映构件的细部应力分布情况。由于塔梁墩固结区构造比较复杂, 索塔与主梁、主梁与主墩之间构件的刚度变化较大,容易造成局部应力集中,而这 些现象在整体模型中不能得到全面反映。因此,有必要运用有限元软件ANSYS建 立实体仿真分析模型,对塔梁墩固结区进行细部分析,发现该区域更真实、更详细 的空间应力分布规律,使这些复杂区域的构造和配筋设计更有针对性,保证结构设 计的合理性和安全性5。
[高速铁路矮塔斜拉桥主梁局部受力行为分析]斜拉桥的主梁有哪些
[高速铁路矮塔斜拉桥主梁局部受力行为分析]斜拉桥的主梁有哪些1 概述矮塔斜拉桥(Low-tower cable-stayed pidge)也称部分斜拉桥(Partially cable-stayed pidge),凭借其刚度大、施工方便、经济性好的特点在高铁桥梁建设中得到了越来越广泛的应用[1-2]。
桥梁的破坏表现为整体破坏和局部破坏[3-4],常用的整体杆系模型或者“鱼骨”形模型难以准确反映矮塔斜拉桥主梁细部构造(如变截面问题、畸变、横隔板的作用等)传力趋势,针对主要矛盾建立局部实体模型分析是解决这一问题的常见办法[6-8]。
本文针对新建商丘至合肥至杭州铁路工程颍上特大桥(94.2+220+94.2) m双线无砟预应力混凝土矮塔斜拉桥主梁,考虑截面倒角及进人洞等细部构造,建立了三维几何模型,并通过全桥杆系模型提取边界条件,经对比验证后施加。
对主梁索下横梁受力情况、腹板剪力分配和竖向变形以及索力在主梁传力路径进行了分析。
2 工程概况本设计为新建商丘至合肥至杭州铁路工程,用于颍上县城郊区跨越颖河,跨越处河道弯曲,宽约370 m,其中主槽宽度约220 m。
主桥为双线无砟轨道(94.2+220+94.2) m预应力混凝土矮塔斜拉桥,采用纵向“A”型桥塔,每个塔上布置2排支座,纵向间距11.7 m。
塔全高66.5 m,桥面以上35.0 m,桥面以上塔高与主跨比为1/6.29。
每个桥塔对称设8对250AT-55环氧喷涂钢绞线斜拉索,塔上索距1.5 m,梁上索距8.0 m,中间无索区长46.2 m,斜拉索在梁上张拉,塔上采用分丝管鞍座,主附荷载作用下,索力最大值为7 200 kN。
主梁采用直腹板单箱双室混凝土箱梁,梁高6.5~11.5 m,中支点梁高与主跨比为1/19.13,跨中梁高与中支点梁高比为1/1.77。
边支点等高段长7 m,中支点等高段长16 m,跨中等高段长44 m,变高段长80 m,按照二次抛物线变化。
斜拉桥索塔与索梁锚固区局部应力分析
构 造 及 预应 力 钢 束 的 布 置 均 有 重 要 意 义 。 以一 座 独 塔 混 凝 土 斜 拉 桥 为 例' 用 有 限 元 方 法 对 索 ’ 运 塔 、 梁 锚 固 区进 行 了空 间应 力分 析 , 索 总结 了锚 固 区 的受 力 特 点 。
结 果 表 明 . 工 艺 与 传 统 工 艺 相 比具 有 明 显 的 先 进 性 , 的 独 到之 处 是 使 繁 琐 的 转 体 施 工 工 艺 变 本 它
得 简单 、 速 、 全 、 控 。 快 安 易 关键 词 转体施工工艺 钢球铰 牵引索 连续 牵 引
桥梁转 体施 工是指 将桥梁 结构 在非设 计轴 线 位置 制作成形 后 , 通过 转体 就位 的一种施 工方 法 。 转 体施 工与 以往悬 臂拼 装 、 臂浇筑 、 悬 原位 现浇 等 施 工工 艺相 比, 有几 乎完全 不干扰 交通 的特点 , 具 特 别适 用于具 有繁 忙运输 要求 线路 的跨线 桥 。且 施 工快速 、 合 经 济效 益 高 。桥梁 转 体 施 工 根据 综
a )立 面
图 2 索 塔 锚 固端 构造 图 ( 位 :m) 单 c
固 区, 为单箱 双 室 截 面 。斜 拉 索锚 固端 布置 于 中
隔板两侧 , 点横 向间距 1 6i 直 接锚 于混凝 土 锚 . n,
图 3 索 粱 锚 固 端 构 造 图 ( 位 :m) 单 c
收 稿 日期 : 0 l 61 2 1- —3 0
向 2 横坡 。斜 拉索 布置 为扇 形 密 索体 系 , 索 双 面, 采用低 松 弛镀 锌 高 强钢 丝 , 每个 主 塔 布 有 1 4
矮塔斜拉桥塔梁固结段空间受力分析
矮塔斜拉桥塔梁固结段空间受力分析摘要:塔梁固结段,构造形状比较复杂,应力相对集中,但又是桥梁设计中需要重点考虑的关键部位。
在桥梁设计中应对其进行局部应力分析。
本文以某矮塔斜拉桥为工程背景,通过大型通用有限元程序ANSYS对其塔梁固结段进行受力分析,分析其受力特点,能够指导类似桥梁的设计与施工。
关键词:塔梁固结,局部受力,子模型,有限元1、引言某桥为塔梁固结体系的矮塔斜拉桥,塔梁固结区域处于上、下塔柱与主梁的交汇处。
一方面,塔梁固结区不但承受由主梁传递而来的弯矩和轴力,而且还承受主塔传递而来的巨大轴力;另一方面塔梁固结区截面突变,几何尺寸多变。
这两方面原因造成了塔梁固结区刚度变化大,受力状态复杂,对塔梁固结区域的受力分析很有必要。
为了得到塔梁固结区域的受力分析结果,就需要将模型划分更加精细化。
而将针对全桥建立的整体有限元模型必须划分的足够精细化以便能够达到局部应力分析的精度,这会导致单元数和节点数的剧增,计算分析的过程繁杂,费时费力,对计算机也要求有较高的性能。
基于子模型法的局部分析已经得到广泛应用,通过子模型法不必建立划分足够精细的全桥有限元模型,只需要建立塔梁固结段的子模型并将其划分足够精细,节约了大量时间和工作量。
2、子模型法[4-5]子模型法是将通过空间杆系整体模型或者划分较粗糙的整体模型分析的结果作为荷载施加到局部精细模型上,从而分析局部区域的受力状态。
本文应用子模型法来分析塔梁固结区域受力状态的具体步骤是:1、通过有限元分析软件MIDAS/CIVIL建立全桥的模型,进行整体结构的分析;2、按照塔梁固结区域的实际尺寸构造,应用有限元分析软件Ansys建立实体子模型,划分足够精细;3、从整体模型分析中切割边界条件到子模型相应位置上;4、子模型对应在整体模型中的所有荷载、约束、边界条件全部保留,复制到子模型上,然后进行子模型的分析。
3、工程背景主桥桥跨布置为30.96m+65.0m+120m+65m+30.96m,桥面标准宽度为46m,引跨桥宽由46.0m渐变至38.0m,与引桥接顺。
探析混凝土斜拉桥塔梁临时固结构造设计
探析混凝土斜拉桥塔梁临时固结构造设计摘要:该文以混凝土斜拉桥塔梁临时固结构造为研究对象,论述了斜拉桥塔梁施工中出现的问题和临时固结构造工艺的重要性。
在主梁悬臂施工中,传统的塔梁临时固结构造工艺容易导致主梁的开裂。
因此,该文提出新的临时固结构造技术以满足预期要求,并用实例来进行说明。
关键词:混凝土斜拉桥、施工设计、临时固结构造技术随着国民经济的发展和交通量的增加,越来越多的桥梁需要修建,特别是大跨径桥梁。
目前有两种常见的大跨径桥梁结构,即斜拉桥和悬索桥。
以前,斜拉桥的雏形就曾出现过,但是当时人们对于斜拉桥结构体系的认识并不深刻,再加上原料的限制,导致斜拉桥的发展停滞了相当长的一段时间。
早期的斜拉桥是稀索体系斜拉桥,主梁的弯矩及剪力相当大,斜索的内力和截面也相对较大,斜索锚固点有复杂的构造细节。
而现在斜拉桥特点则是多样、适应性强和灵活。
但随着跨径的增加,设计施工存在很多问题,本文旨在解决部分混凝土斜拉桥塔梁临时固结构造设计和施工的问题。
一、根据混凝土斜拉桥的现状分析来确定临时固结构造设计和施工措施(一)混凝土斜拉桥现状分析目前建造的斜拉桥均为密索体系。
混凝土斜拉桥属其中一种,最大优点为刚度大,适宜200—500m的跨度范围,但施工较慢。
现今的施工方法大都用悬臂法,但随着跨径的递增,主梁和索塔中的压应力过高、施工中标高难以控制以及拉索挠度过大等一系列问题存在于混凝土斜拉桥设计和施工过程中。
但是,随着新型材料的出现、施工技术的完善、机械的革新以及电子技术和计算理论的创新,这些问题会逐一解决。
(二)临时固结构造设计1、临时固结构造的设计原则在施工过程中会产生不平衡力因素的荷载,这是临时固结构造设计时首先要考虑的。
设计原则:在施工中,桥梁悬臂能抵抗各种的不平衡力因素,能够保证该结构在施工中的整体稳定性。
常见的可能会产生不平衡力因素的荷载:不平衡的安装、操作人员和施工机具的不平衡布置等导致的不平衡重量;施工中的最不利风荷载和温度变化荷载;预加力荷载等其它不平衡荷载。
第八章斜拉桥(分析“斜拉桥”文档)共73张PPT
➢根据塔梁墩连接形式进行结构体系选定 悬浮体系、半悬浮体系、塔梁固结体系和刚构体系。
可提高抗裂性能。
➢ 4、通过调整索力,对主梁内力进行调整,可以得到最优恒 载内力状态。
➢ 5、可以采用传统施工方法,如悬臂施工等。
§ 8.2 斜拉桥的构造
主梁
➢ 斜拉桥主梁按材料不同分:
(1)钢梁(钢斜拉桥) (2)混凝土梁(混凝土斜拉桥) (3)结合梁(结合梁斜拉桥) (4)混合梁(混合梁斜拉桥)
风嘴形实体或厚边板传递,垂直分力则需要在斜腹板内设置预应力筋来 抵抗。适用于双索面斜拉桥。
§ 8.2 斜拉桥的构造
塔梁索锚固体系
➢斜拉索在梁上的锚固方式
➢5、梁底锚固式 锚固简单,在肋中按斜拉索的倾角设置管道,拉索通过管道
锚固在梁底。适用于双索面斜拉索。
§ 8.3 斜拉桥的设计构思
➢ 斜拉桥设计构思应根据工程的经济性、适用性,同时兼顾美学 效果,内容包括:
• 塔墩固结,塔梁分离,主梁除两端支承于桥台处,全部用斜 拉索吊起,其结构形式相当于在单跨梁加斜拉索。
• 特点:可减少主梁在支点的负弯矩,但须施加横向约束。缺点 是:悬臂施工时,塔柱处主梁需临时固结,成桥后解除临时 固结时,主梁会发生纵向摆动。为防止纵向漂浮体系斜拉桥 产生过大的摆动,十分有必要在斜拉桥塔上的梁底部位设置 高阻尼的主梁水平弹性限位装置。
莱茵河上最早的斜拉桥(德)
15~30m(混凝土斜拉桥) 30~60m(钢斜拉桥)
§ 8.2 斜拉桥的构造
斜拉索
➢2)斜拉索的布置
➢ 索距布置分为稀索和密索两种形式。
大跨径斜拉桥主梁与索塔临时固结关键技术-文档
大跨径斜拉桥主梁与索塔临时固结关键技术1工程概述1.1 主梁拼装方案中朝鸭绿江界河公路大桥为86+229+636+229+86=1266mS跨连续半漂浮体系双塔双索面钢箱梁斜拉桥。
索塔与主梁间设置竖向支座和横向抗风支座,纵向设置粘滞阻尼器;辅助墩设置竖向拉压支座,钢箱梁边跨内同时设置压重;过渡墩设置竖向抗压支座和横向抗风支座。
主梁为流线型扁平钢箱梁,梁高3.5m(中心线),梁宽33.5m, 桥面设2%的双向横坡。
钢箱梁内设置两道纵腹板,其距离钢箱梁中心线间距为8.8m,钢箱梁横隔板标准间距为3.2m。
共计87片,由中交一公局海威工程建设XX公司承建1/2主桥及中跨合龙段钢箱梁架设安装,共计44片。
钢箱梁共分为11类(A〜J、E1、E2、E3),大桥主桥钢箱梁总体施工步骤如下:索塔区01 03 (A B、C)共5个梁段采用墩旁支架施工,最大起吊重量约262t 。
利用浮吊将梁段吊放与支架上,精确定位焊接后,与下横梁临时固结。
阻尼器连接件在施工过程中作为临时拉索在主梁上的锚固装置。
然后张拉C梁段拉索,对称拼装桥面架梁吊机,准备吊装后续梁段。
对于索塔,次边跨和中跨的标准梁段采用桥面吊机双悬臂依次吊装,对称挂设、张拉斜拉索,直至主梁合龙。
对位于河床较浅的边跨梁段,采用高支架拼装,用浮吊和滑移结合将梁段起吊滑移到位,然后再利用桥面吊机逐段起吊安装。
1.2塔梁纵向限位及临时锚固构造1.2.1纵向限位构造根据钢箱梁设计资料,在钢箱梁架设施工过程中,在钢箱梁01号段的索塔塔柱两侧的设置纵向限位装置,构造见图1〜图2。
1.2.2阻尼器连接构件处的临时锚固构造塔梁固结的临时拉索可采用标准强度为1670M pa的铰销式吊杆体系,计算长度为9.095 米。
临时拉索每个阻尼器连接构件处设置一根,全桥8 根计72.76 米长,推荐采用PES7-61 丝吊杆。
设计建议临时拉索张拉力为150kN°(如图3)1.2.3横向临时固结为了限制主梁拼装过程中的横桥向位移,对于中方侧索塔,拟在索塔抗风支座两侧设置主梁横向临时固结措施。
斜拉桥塔梁固结段0#块现浇支架预压施工技术
斜拉桥塔梁固结段 0#块现浇支架预压施工技术[摘要]在塔墩梁固结体系斜拉桥施工过程中,塔梁固结段0#块是整个主梁现浇施工过程中的起始段,结构受力复杂,节段长,混凝土方量大,所以0#块支架体系是施工的重要基础。
支架在施工前需进行预压试验,以保证施工安全、消除非弹性变形从而控制挠度。
本文结合0#块现浇支架预压试验施工,总结了一些具有工程实际意义的经验和方法,为以后类似情况下的施工提供了参考和指导。
[关键词]斜拉桥塔梁固结体系 0#块支架预压0 引言0#块作为斜拉桥主塔与主梁连接部分,是斜拉桥施工的关键部位。
0#块现浇支架的预压与否直接影响其施工质量和结构安全,为检测支架整体稳定性和安全性,消除支架的不均匀沉降,准确测出整个支架的变形量,为支架的预拱度设置提供依据,在支架搭设完成后对支架进行预压试验。
结合本工程介绍0#块支架预压施工技术,以供其他工程参考1 工程概况本工程为独塔空间双索面预应力砼斜拉桥,采用塔墩梁固结形式,塔梁固结段0#块长24m,截面为双边肋型断面,梁顶宽由主塔横梁位置的37.0m线性渐变至标准梁宽33.0m,边肋外侧设置7.5m悬臂,悬臂通过横隔板加劲。
中心梁高由主塔横梁位置的3.3m线性渐变至标准梁高2.7m,顶面设1.5%的双向横坡。
0#块边肋宽度由桥塔位置的4.5m变宽为2.5m ,主塔横梁宽7.0m,中心高3.3m。
0#块采用单箱单室截面,腹板厚度为0.8m,顶板厚度为0.4m,底板厚度为0.4m,腹板、顶底板在近塔端2.0m范围内加厚。
0#块节段混凝土方量总计约1026m3。
2 支架参数0#块施工采用钢管支架+盘扣架进行现浇,0#块现浇支架由下至上的组成为:(1)φ630*10mm、φ800*10mm钢管桩及联结系、附臂;(2)2工56b型钢分配梁;(3)I32b工字钢纵向分配梁;(4)盘扣式满堂支架;(5)由5cm*10cm及10cm*10cm方木和δ=15mm竹胶板组成的木模板系统、面板。
斜拉桥结构整体分析
第4章结构整体分析4.1计算原则斜拉桥的结构分析计算,根据跨度的大小采用两种不同的理论。
对于特大跨径的斜拉桥,为消除斜拉索及大变位引起的非线性因素的影响,必须采用有限变形理论;对于中小跨径的斜拉桥,采用小变形理论即可获得满意的结果。
平面杆系有限元法是计算斜拉桥内力的基础,其基础理论是小变形理论。
在计算斜拉桥的内力及变形时,一般把空间结构简化成平面结构,但应计算荷载横向分布对结构的影响,以考虑结构的空间效应。
而斜拉桥结构较柔,拉索的布置形式,主梁抗扭刚度都有影响,故在计算荷载横向分布系数时应综合考虑。
本设计在计算斜拉索和索塔的内力时,采用刚性横梁法来考虑荷载的横向分布系数。
斜拉桥的内力及变形分析主要是斜拉索和索塔,所承受的荷载如 2.3.1所述。
因主梁的内力计算涉及施工阶段、横向扭转弯矩和剪力滞效应等问题,计算比较复杂,故未进行设计。
本斜拉桥内力计算的基本原则是:(1)采用小变形理论按一般的平面杆系有限元法计算内力,不考虑非线性影响;(2)为方便施工,拉索一次张拉至设计值;(3)索塔在承台处固结,不考虑桩基础的影响;(4)根据结构的对称性,可取一半结构进行计算;(5)斜拉索的安全系数按不小于2.5考虑。
本设计采用MIDAS Civil Ver6.7.0软件进行结构分析。
4.2 基本参数4.2.1 截面特性毛截面几何特性计算是结构内力和挠度计算的前提。
毛截面计算常用的方法有节线法、分块面积法和AutoCAD的Region/Mass Properties功能等。
以下是通过AutoCAD求得的各截面变化处的截面特性,如表4-1所示:表4-1 截面几何特性- 14 -- 15 -注:混凝土结构计算弹性模量按JTG D62-2004规范取用; 其结构容重C50混凝土为25.0KN/3m , C60混凝土为26.0KN/3m 。
表4-1中,主梁的截面几何特性是毛截面特性,构件的截面性质应根据不同的计算阶段决定采用换算截面特性还是采用净截面特性;拉索的面积为单根斜拉索的面积。
斜拉桥墩塔梁固结区局部受力分析
中图分类号: 4 . 文献标识码 : 文章编号:6 1— 17 2 1 )6—09 0 U4 33 A 17 74 (0 10 67— 6
Re e r h o Loc lBe v o fPi r To r G ide x d Re i n s a c n a ha i r o e - we - r r Fi e g o o bl - a e i e fCa e St y d Brdg
f i l n n ls f ij n r g unh uaecri u.T es espr r nei epe— w rg d r i t e me t a i o ni gBi ei Q az o r ar do t h t s ef mac t ir o e・i e ne e a ys J a d n e r o nh t r
f i lme t i t ee n n e
斜拉 桥 主 要 是 由 受 拉 的 斜 拉 索 最 常 用且 墩
最有效 的方 法有 足尺 模 型试 验 、 弹试 验 以及 有 限 光
塔、 主梁等组成… 。 根据塔梁之间的结合方式 , 斜拉 桥结构体系又可分为漂浮体 系、 支承体系 、 塔梁固
PENG ih n Gu . a
( olg f iiE g er g F zo nvri , uhu30 0 , hn ) C l eo vl n i ei , uh uU i s y F zo 5 1 8 C ia e C n n e t
Ab t a t W i h h r c e itc f t e sr c u e o a l— ty d b i g s r c : t t e c a a trsi s o h tu t r f c b e sa e r e,t e r s a c f lc l sr s e a i r s h d h e e r h o o a t s b h v o s i e n c s a y w i h e e r h o l b l n l ssi a re u .T e l c lr g o n l d s s me c i c lp st n ,s me e e s r h l t e r s a c f o a a y i s c ri d o t h o a e i n i c u e o rt a o i o s o e g a i i sr s o c n r t n r g o sa d s me p rswi o l a e e a i r I h s p p r t e p oo l si x e i n n te sc n e ta i e i n n o a t o t c mp i t d b h v o . n t i a e ,h h te a t e p rme ta d h c c
斜拉桥塔墩梁固结处实体计算报告-双塔
斜拉桥塔墩梁固结处实体计算计算报告北京迈达斯技术有限公司2010.2利用midas FEA有限元仿真分析软件来计算斜拉桥的塔梁固结部位。
由于是局部仿真计算,所以我们只按照实际图纸,建立了塔、主梁(一侧29.5m)、墩的详细实体模型,实体中的所有挖空和倒角都精确模拟。
预应力钢筋用FEA中的钢筋单元进行模拟,主要考虑了塔上预应力筋、塔下横梁预应力筋、主梁弯起筋、顶板钢筋。
斜拉索力通过节点力来模拟,在主塔上考虑所有索力的影响,在主梁上只考虑了离塔最近的3排索力的影响。
在主梁(29.5m)位置断面上通过刚性连接将断面刚化,这样符合了平截面假定,在该断面上的质心位置加入各种工况下的内力,包括轴力、弯矩、剪力的影响,利用圣维南原理,只查看塔以及塔下主梁的计算结果。
建立的FEA模型总共有72211个节点,257977个单元,1116根钢筋单元,建立的模型如图:图1 整体几何模型轴测图图2 整体几何模型立面图图3 整体几何模型横断面图图4 整体几何模型透视图图5 整体有限元模型轴测图图6 预应力钢束轴测图图7 预应力+几何模型图图8 索力及梁端内力图考虑的计算工况为:断面轴力:146459kN;剪力:5504kN;弯矩:124845kNm 计算结果如下图:1、位移结果:图9 整体模型位移轴测图图10 整体模型竖向位移图2、应力结果:a.主拉应力P1图11 主拉应力P1轴测图图12 主拉应力P1—塔(低于1.83Mpa)图13主拉应力P1—主梁(低于1.83Mpa)图14 主拉应力P1(高于1.83Mpa)图15 主拉应力P1—塔(高于1.83Mpa)图16 主拉应力P1—主梁(高于1.83Mpa)图17主拉应力P1—主梁线上图(1)图18主拉应力P1—主梁线上图(2)图19主拉应力P1—主梁线上图(3)图20 主拉应力P1—主梁梁底线上图(1)图21 主拉应力P1—主梁梁底线上图(2)图22 主拉应力P1—主梁梁底线上图(3)从上述图中我们可以看到第一主拉应力P1的结果,按照C50混凝土的设计拉应力限值1.83Mpa.把高于1.83Mpa和低于1.83Mpa的单元分开显示,参见图14~16,从中可以看出,超过限值的地方主要是主塔的拉索张拉区域,以及主梁的拉索张拉区域,还有主梁的箱室内壁也有些区域超限,都可以通过构造配筋予以处理,详见图16.从主梁的梁顶和梁底的线上图中我们可以看到,P1值最大也就是1.78Mpa,全部满足要求.b.主压应力P3图23 主压应力P3轴测图图24 主压应力P3轴测图(高于-22.4Mpa)图25 主压应力P3轴测图(低于-22.4Mpa)图26 主压应力P3—主梁梁顶线上图(1)图27 主压应力P3—主梁梁顶线上图(1)图28 主压应力P3—主梁梁顶线上图(3)图29 主压应力P3—主梁梁底线上图(1)图30 主压应力P3—主梁梁底线上图(2)图31 主压应力P3—主梁梁底线上图(3)从上述图中我们可以看到第三主压应力P3的结果,按照C50混凝土的设计压应力限值22.4Mpa.把高于22.4Mpa和低于22.4Mpa的单元分开显示,参见图24~26,从中可以看出,超过限值的地方几乎没有,只有如图24所示的部位,可以通过构造配筋予以处理.从主梁的梁顶和梁底的线上图中我们可以看到,P3值最大也就是17.7Mpa,全部满足要求.综上所述,整个塔、梁、墩固结区域的应力是符合要求的。
异型矮塔斜拉桥塔墩梁固结部位应力分析
布规律 , 对结 构 的安 全可靠 性具 有重 要意义 。
1 局 部 实 体 模 型 的 建 立
常规的斜 拉桥 相 比 , 塔斜 拉桥 的桥 塔 较矮 , 矮 因此 被 称为矮 塔斜拉 桥 L 。矮 塔 斜拉 桥兼 有斜 拉桥 与 1
梁式 桥 的优点 , 其造 型美 观 、 术先 进 、 价低 、 技 造 施
嘲
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图 5 固结 组 纵 桥 向应 力云 图
图 3 塔 柱 内侧 预应 力 索 和 零 号 块横 向预 应 力 索模 拟
一
由 图 5可 知 , 号 块 顶 板 纵 桥 向 应 力 介 于 零 6 1 ~ 1 6 M P 之 间 , 板 应 力 介 于 一6 1 ~ . 2 .4 a 底 .2 2 MP 之 间 , 梁 固 结 部 位 存 在 大 于 .2 a 4 墩
曹 忠强
( 中铁 第 四勘 察 设 计 院集 团有 限公 司 武 汉 406) 3 0 3
摘
要 以泸 州 茜 草 大 桥 设 计 方 案 为 工 程 背 景 , 过 MI A / I I 进 行 整 体 分 析 , 定 塔 柱 根 通 D SC VL 确
部 最 不 利 荷 载 。利 用 大 型 通 用 有 限 元 软 件 Any 对塔 墩梁 固结 部 位 进 行 应 力 分 析 , 此 了解 该 结 ss 由
索、 塔柱 内侧预 应 力索 和 竖 向预 应力 的模 拟 如图 3 所示 , 主梁纵 向预应 力 索 和竖 向预应 力 索 的模 拟
如 图 4所 示 。
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长门特大桥塔梁墩固结区局部构造设计参数分析
10世界桥梁2018年第46卷第2期(总第192期)长门特大桥塔梁墩固结区局部构造设计参数分析宋宪毅\王敏2(1.福州东南绕城高速公路有限公司,福建福州350000;2.中铁大桥科学研究院有限公司,湖北武汉430034)摘要:长门特大桥主桥为主跨550m 的双塔双索面混合梁斜拉桥,H 0梁段与桥塔塔柱及下横梁整体浇筑形成塔梁墩固结体系,其局部构造和受力模式均较复杂。
为研究该桥塔梁墩固结区应力分布情况及设计参数的影响性,指导设计优化,采用ANSYS 有限元软件建立该桥塔梁墩固结区局部结构实体模型,分析固结区的应力,以及固结区几何构造参数和横向预应力钢束、U 形预应力钢束等配筋参数对固结区受力性能的影响。
结果表明:塔梁墩固结区局部应力均在规范容许范围内;塔梁墩固结区主梁顶板、下横梁底板厚度等参数变化对其局部应力分布影响较小;等倍数整体调整预应力钢束中的钢丝数目将增 大较大拉应力分布范围,原设计预应力配筋参数合理;为便于施工、减小较大拉应力分布范围,可去除人洞处的U 形预应力钢束,在间距较大处增加钢束,作为优化设计方案。
关键词:斜拉桥;塔梁墩固结区;实体模型;应力;构造尺寸;配筋;设计参数;有限元法中图分类号:U 448. 27;U442. 5文献标志码:A文章编号:1671 — 7767(2018)02 — 0010 — 051 工程概况长门特大桥主桥为(35 + 44 + 66) m + 550 m + (66 + 44 + 35) m 的双塔双索面混合梁斜拉桥(见图 1),是福州绕城高速公路东南段工程项目中的控制 性工程。
该桥主梁中跨采用封闭扁平流线型钢箱 梁,边跨采用双向预应力混凝土箱梁,主梁全宽38. 5m ,梁高3. 2 m ,桥塔区梁宽35. 5 m 。
大桥主梁边跨、桥塔的混凝土材料均为C 55混凝土,主跨钢箱 梁钢材材质为Q 345qD 钢。
图1长门特大桥主桥立面布置示意该桥H 0梁段与桥塔塔柱及下横梁整体浇筑形 成塔梁墩固结区,固结区半结构横断面为竖向单箱 双室箱形断面,纵断面为单箱四室断面(见图2)。
矮塔斜拉桥的0号块塔梁固结段局部应力分析
矮塔斜拉桥的0号块塔梁固结段局部应力分析摘要:本文以某矮塔斜拉桥为工程背景,通过大型有限元软件MIDAS/FEA建立0号块塔梁固结段的空间实体模型,对其空间应力分布规律进行分析,并深入探究影响应力集中的几个主要因素,同时提出降低应力集中的解决方法。
前言:矮塔斜拉桥亦称部分斜拉桥,是近年来新出现的一种桥型,介于常规的斜拉桥与传统的梁式桥之间,是斜拉桥和梁式桥的组合结构体系。
与常规的斜拉桥相比,矮塔斜拉桥的桥塔较矮,因此被称为矮塔斜拉桥。
矮塔斜拉桥兼有斜拉桥与梁式桥的优点,其造型美观、技术先进、造价低、施工方便,得到国内外很多专家的认可,发展迅速。
矮塔斜拉桥的受力是以梁为主,索为辅,所以梁体高度介于梁式桥与斜拉桥之间,大约是同跨径梁式桥的1/2倍或斜拉桥的2倍。
截面一般采用变截面形式,特殊情况采用等截面。
结构体系有塔梁固结、梁底设支座;塔墩固结、塔梁分离;塔梁墩固结的3种形式。
国内目前对矮塔斜拉桥零号块的空间应力研究相对较少,虽有一些研究成果出现,但存在着较大的局限性,目前主要集中在塔墩梁固结体系的研究,塔梁固结、梁底设支座的结构体系的研究为数不多。
上述情况,本文以某矮塔斜拉桥为工程背景,对其0号块塔梁固结段的空间应力进行分析。
1 工程概况本文所分析的桥梁结构为跨径83+140+83m的双塔双索面混凝土矮塔斜拉桥,塔梁固结、梁底设支座的结构体系。
桥型布置图见图1,塔高30m,主梁采用单箱3室截面,箱梁顶板宽度从35.16m过渡到33.76m,梁高从0号块处的4.8m过渡到12号块的2.8m,底板厚度从0.8m过渡到0.3m,梁底按照2次抛物线变化,底板厚度按直线变化,13号~19号块(跨中),13号块~20号块(边跨)梁高均为2.8m,底板厚均为0.3m。
0号块根部厚0.8m,横隔梁厚3m,顶板厚度从0.78m过渡到0.28m。
0号块梁底设置两个大吨位支座,支座中心与塔顶中心线重合,距桥梁中心线13.45m,横隔梁在支座位置处做了局部加强处理(详见图2)以承受大吨位的支反力。
塔梁固结体系矮塔斜拉桥墩身结构优化研究
截面强度、稳定性、裂缝宽度等均可满足规范要求,但
2019 年第 16 期
· · Engineering Design | 工程设计 | 177
在空心顶部拉应力较大,需配置大量钢筋。方案二墩身 受力如图 3 所示。
从表 1 可以看出,方案 4 设置两个空心的矩形墩受 力明确,造价适中,施工难度较小,是比较合理的墩身 方案。
(a)竖向应力计算示意图
(b)横向应力计算示意图
图 2 墩身方案一受力示意图
考虑目前我国型号为 100MN 和 150MN 的支座造价 昂贵,其中 1 个型号为 150MN 的支座价格大约为型号 80MN 的支座的 3 倍,并且考虑主梁和墩身局部受力, 下步将支座优化为横桥向 4 个布置。并且在此方案的计 算中发现主跨在 MIDAS FEA 中建立模型侧桩基受力要 明显大于边跨侧,应采取承台桩基向主跨侧偏移 0.5m 以减小弯矩。
方案四墩身为“m”型实体墩,下部为 3 个矩形柱 与承台相接,主墩采用双支点,纵桥向支点间距 10m, 每个支点横向布置 4 个球钢支座,边跨侧支座型号为 65MN,中跨侧为 80MN。
方案四墩身也为矩形空心墩,尺寸设置基本与方案 二相同,但设置为 2 个空心,主墩采用双支点,纵桥向 支点间距 10m,每个支点横向布置 4 个球钢支座,边跨 侧支座型号为 65MN,中跨侧为 80MN。
关键词:墩梁固结体系;三跨预应力;混凝土;斜拉桥;比选;矩形空心墩
中图分类号:U448.27
文献标志码:A
文章编号:2096-2789(2019)16-0176-02
目前主跨跨径 250 ~ 300m 的三跨预应力混凝土部 分斜拉桥在平原微丘区的桥梁建设中很具有竞争力 [1]。 三跨预应力混凝土部分斜拉桥塔型简约、索面清爽、桥 面视野开阔、空间透视性好、与周边环境协调;同时结 构受力合理,抗震性能和耐久性好;施工技术成熟,施 工周期短;工程造价和运营成本低,是安全、实用、经济、 美观、环保的桥梁结构形式 。 [2-4]
斜拉桥墩塔梁固结施工
斜拉桥墩塔梁固结施工【摘要】斜拉桥工程的施工质量的提高,需要我们对其结构有深刻的认识,并对其中涉及的影响因素加以有效控制,这样才能最大限度地保证工程建设质量。
百年大计,质量为本。
在我国建筑事业日益发展的今天,需要我们不断去总结建筑工程中的经验和规律,学习和借鉴先进的技术,从而更好地推动建筑工程建设质量的向前发展。
本文主要是通过对斜拉桥的墩塔梁固结施工流程进行阐述,从而得出该项施工技术的施工方案。
【关键词】斜拉桥;墩塔梁;固结施工随着我国经济社会的腾飞,我国建筑行业呈现出蓬勃发展前景,各种建筑工程到处可见。
桥梁建筑是交通建筑的重要组成部分,其工程质量是关系到国计民生的大事。
因此对桥梁工程的研究具有重要的现实意义。
本篇文章就斜拉桥的结构特征和施工质量的控制展开以下探讨。
1、管理措施1.1材料的管理加强对建筑材料的管理,是保证桥梁工程建设质量的根本。
因此对涉及到的建筑材料,要严格遵守相应的工程建设标准,从根本上避免工程质量问题的出现。
例如,缆索在堆放场地中,应遮盖彩条布,避免暴晒和雨淋侵袭。
1.2施工的管理加强施工现场的管理,可以避免安全事故发生,保证工程建设质量。
索塔施工属于高空作业,施工中要严格遵守有关高空作业的安全技术规定,并在安全监理工程师要严格检查和监督下进行工作。
主要有以下几个方面:1、运输架索过程的安全设施如塔吊重量限制器、段索保护器、钢索纠偏装置必须到位,起吊卷扬机处于正常运转;2、加强安全教育,严格按照安全操作规程施工,防止吊落和作业事故,并制定紧急事故处理方案;3、支架和操纵平台要设置足够的安全护栏、护网,以保证施工人员及桥下行人、车辆的安全;4、当使用竹、木等易燃物时,要配备足够的消防器材。
2、钢管桩支架的设计与验算2.1钢管桩支架结构设计具体设计由28根Φ80cm、壁厚8mm钢管桩组成支撑系统,桩顶布置双排H588宽面型钢组成纵桥向分配梁,其上再布置双排H588宽面型钢组成横桥向分配梁,模板采用大面积钢模板,内支撑采用木模及钢管支撑,钢管桩之间用槽20型钢连接系连接,保证结构的整体稳定性。
矮塔斜拉桥塔-梁-墩固结局部分析
矮塔斜拉桥塔-梁-墩固结局部分析张树清【摘要】采用ANSYS建立矮塔斜拉桥塔梁墩固结区局部有限元模型,对结构安装后的最不利工况进行静力分析.分析了塔梁墩固结区混凝土受力,得到其应力分布情况,并对塔梁墩固结区设计方案进行综合评价.【期刊名称】《交通科技》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】3页(P46-48)【关键词】矮塔斜拉桥;塔梁墩固结;有限元;静力分析【作者】张树清【作者单位】安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司合肥230088【正文语种】中文某桥跨径布置为120 m+200 m+120 m,全长440 m,为矮塔斜拉桥方案,见图1。
主桥采用塔梁墩固结结构体系。
主梁采用斜腹板单箱3室塔变高度箱梁,主墩采用双薄壁墩,下部采用承台及群桩基础。
主塔采用独柱矩形塔,布置在中央分割带上,塔高35 m;主塔顺桥向长6.0 m,横桥向宽2.5 m,塔上斜拉索理论竖向间距1.0 m,横向双排布置,双排间距0.8 m。
塔梁墩固结区属于构件交汇处,其构造和应力分布都较为复杂,为研究该区域应力分布状况,须对该区域进行详细的空间分析[1]。
由于分布于弹性体上一小块面积(或体积)内的荷载所引起的物体中的应力,在离荷载作用区稍远的地方,基本上只同荷载的合力和合力矩有关;荷载的具体分布只影响荷载作用区附近的应力分布。
因此,塔梁墩固结区域的应力分布只与其附近区域的受力状态有关[2],可以弱化远离该区域构件对其的影响。
全桥整体平面计算结果只能反映结构整体安全性能,不能反映结构局部应力状况。
根据全桥整体计算分析结果,选取整体计算最不利受力工况进行局部分析计算。
采用通用有限元软件ANSYS建立塔梁墩固结区的空间仿真计算模型。
考虑计算机性能以及结构具有对称性,为减少计算规模,选取1/4模型进行分析计算,计算结果采用ANSYS模型扩展技术进行处理,有限元模型见图2。
在有限元分析中,真实的边界条件是很难模拟出来的,只能对其进行一系列假定。
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斜拉桥塔墩梁固结区域实体分析北京迈达斯技术有限公司2010.02通过实体仿真程序FEA进行计算。
因为要计算整个塔墩梁固结区域,这里采用建立整桥模型,对塔墩梁区域按照图纸的详细构造进行建模,查看结果的时候只查看塔墩梁的区域的结果。
建立的FEA模型总共有个582702单元、172322节点。
桥墩、临时墩、主梁、主塔用实体单元来模拟,斜拉索使用桁架单元来模拟。
建立的模型如下图:图1 塔墩梁几何透视图图2 塔墩梁有限元模型图图3 全部模型正面图图4 全部模型轴测图图5 预应力布置图按照以下组合分别查看计算结果:组合一:自重+预应力+斜拉索组合二:自重+预应力+斜拉索+人行道+绿化带+二期铺装组合三:自重+预应力+斜拉索+人行道+绿化带+二期铺装+汽车荷载1(最大反力)组合四:自重+预应力+斜拉索+人行道+绿化带+二期铺装+汽车荷载2(最大弯矩)组合五:自重+预应力+斜拉索+人行道+绿化带+二期铺装+汽车荷载3(最大位移)最大反力对应的是civil程序计算的主墩反力最大时的汽车荷载布置形式,最大弯矩对应的是civil程序计算的主跨跨中弯矩最大时的汽车荷载布置形式,最大位移对应的是civil 程序计算的主塔塔顶位移最大时的汽车荷载布置形式。
一、组合一荷载作用下的结果1、位移结果图1.1 整体模型总位移图在荷载组合一情况下,整个桥梁的最大位移发生在塔顶,最大位移达到22mm。
图1.3 组合一塔墩梁竖向位移图通过以上图中可以看出,最大位移为22mm,主要发生在塔的顶端。
2、应力结果因为我们主要关心的是塔墩梁固结处的计算结果,所以查看应力也只查看塔墩梁固结处的应力结果,如下图:图1.4 组合一塔墩梁P1图可以从上图中看出,第一主拉应力P1,大概有93%的区域应力在-1.01~1.99Mpa之间。
图1.5 塔墩梁标记图上图的标记图标出了最大应力和最小应力的结果,最大应力达到23Mpa,最小应力是-1.01Mpa,这个应力主要发生在预应力钢筋通过的混凝土区域,属于预应力钢束引起的应力集中。
图1.6 塔墩梁主梁线上图上图主要体现了主梁上缘的应力,整个主梁上缘的应力都小于1Mpa。
图1.7塔墩梁主塔线上图塔上的应力按照线上图的形式给出,基本上主塔上的应力都小于1Mpa,大于1Mpa的值主要发生在拉索的张拉区。
图1.8主拉应力P1(高于1.83Mpa)由于使用的是C50混凝土,而C50混凝土的设计拉应力为 1.83Mpa,设计压应力为22.4Mpa。
因此我们可以使用等值面,只查看主拉应力高于1.83Mpa的值。
从上图中看出,高于1.83Mpa的值主要发生在拉索张拉区和预应力钢束通过的区域的应力集中区,所以,这部分我们不予考虑。
其他区域均小于1.83Mpa,所以满足要求。
图1.9组合一塔墩梁P3图从上图中可以看到第三主压应力的结果,整个塔墩梁固结处有99%的区域的主压应力为-20Mpa~1.42Mpa之间。
图1.10 组合一塔墩梁P3标记图从上面的标记图中可以看出,最大主压应力为-49Mpa,最小主压应力为1.42Mpa,而且均分布在预应力钢束通过的应力集中区域。
图1.11 塔墩梁P3主梁线上图从以上的主梁上缘的线上图中可以看出,主压应力为-4.6Mpa,满足要求。
图1.12主塔P3线上图图1.13塔墩梁固结P3图(低于-22.4Mpa)在上图中我们把低于-22.4Mpa的区域显示出来,可以看出,整个模型只有很少一部分的主压应力超过了22.4Mpa,而且均集中在预应力钢束通过区域的应力集中区。
二、组合二荷载作用下的结果1、位移结果图2.1 整体模型总位移图在荷载组合二的情况下,整个桥梁最大位移发生在跨中,竖向位移达到34mm。
2、应力结果图2.4组合二塔墩梁P1图可以从上图中看出,第一主拉应力P1,大概有93%的区域应力在-1.46~1.66Mpa之间。
图2.5 组合二塔墩梁标记图上图的标记图标出了最大应力和最小应力的结果,最大应力达到23.5Mpa,最小应力是-1.46Mpa,这个应力主要发生在预应力钢筋通过的混凝土区域,属于预应力钢束引起的应力集中。
图2.6 塔墩梁主梁线上图上图主要体现了主梁上缘的应力,整个主梁上缘的应力都小于1Mpa.图2.7塔墩梁主塔线上图塔上的应力按照线上图的形式给出,基本上主塔上的应力都小于1Mpa,大于1Mpa的值主要发生在拉索的张拉区。
图2.8主拉应力P1(高于1.83Mpa)查看主拉应力高于1.83Mpa的值。
从上图中看出,高于1.83Mpa的值主要发生在拉索张拉区和预应力钢束通过的区域的应力集中区,所以,这部分我们不予考虑。
但是在这种荷载工况下,超过允许应力的地方还有主跨一侧的人洞附近,可以从变形情况上判断,这部分存在主拉应力超限。
图2.9组合二塔墩梁P3图从上图中可以看到第三主压应力的结果,整个塔墩梁固结处有99%的区域的主压应力为-20Mpa~1.06Mpa之间。
图2.10 组合二塔墩梁P3标记图从上面的标记图中可以看出,最大主压应力为-50.8Mpa,最小主压应力为1.06Mpa,而且均分布在预应力钢束通过的应力集中区域。
图2.11 塔墩梁P3主梁线上图从以上的主梁上缘的线上图中可以看出,最大主压应力为-3.2Mpa,满足要求。
图2.12主塔P3线上图图2.13塔墩梁固结P3图(低于-22.4Mpa)在上图中我们把低于-22.4Mpa的区域显示出来,可以看出,整个模型只有很少一部分的主压应力超过了22.4Mpa,而且均集中在预应力钢束通过区域的应力集中区。
三、组合三荷载作用下的结果1、位移结果图3.1 整体模型总位移图图3.2 整体模型竖向位移图在荷载组合三的情况下,整个桥梁最大位移发生在跨中,竖向位移达到53mm。
图3.3 塔墩梁固结处位移图2、应力结果图3.4组合三塔墩梁P1图可以从上图中看出,第一主拉应力P1,大概有85%的区域应力在-2.01~1.22Mpa之间,有10%的区域应力在1.22~2.83Mpa之间,可见在引起最大反力的汽车荷载作用下,塔墩梁的应力增大很多。
图3.5 组合三塔墩梁标记图上图的标记图标出了最大应力和最小应力的结果,最大应力达到23.8Mpa,最小应力是-2.01Mpa,这个应力主要发生在预应力钢筋通过的混凝土区域,属于预应力钢束引起的应力集中。
图3.6 塔墩梁主梁线上图上图主要体现了主梁上缘的应力,整个主梁上缘的应力已经达到了1.35Mpa,主拉应力增大了很多。
图3.7塔墩梁主塔线上图塔上的应力按照线上图的形式给出,基本上主塔上的应力都小于1Mpa,大于1Mpa的值主要发生在拉索的张拉区。
图3.8主拉应力P1(高于1.83Mpa)查看主拉应力高于1.83Mpa的值。
从上图中看出,高于1.83Mpa的值主要发生在拉索张拉区和预应力钢束通过的区域的应力集中区,所以,这部分我们不予考虑。
但是在这种荷载组合下,超过允许应力的地方还有主跨一侧的人洞附近,以及连接两箱梁的顶板下缘、塔与梁的连接处。
图3.9组合三塔墩梁P3图从上图中可以看到第三主压应力的结果,整个塔墩梁固结处有99%的区域的主压应力为-22Mpa~0.8Mpa之间。
图3.10 组合三塔墩梁P3标记图从上面的标记图中可以看出,最大主压应力为-52.4Mpa,最小主压应力为0.8Mpa,而且均分布在预应力钢束通过的应力集中区域。
图3.11 塔墩梁P3主梁线上图从以上的主梁上缘的线上图中可以看出,最大主压应力为-2.789Mpa,满足要求。
图3.12主塔P3线上图图3.13塔墩梁固结P3图(低于-22.4Mpa)在上图中我们把低于-22.4Mpa的区域显示出来,可以看出,整个模型只有很少一部分的主压应力超过了22.4Mpa,而且均集中在预应力钢束通过区域的应力集中区。
四、组合四荷载作用下的结果1、位移结果图4.1 整体模型总位移图图4.2 整体模型竖向位移图在荷载组合四的情况下,整个桥梁最大位移发生在跨中,竖向位移达到60mm。
图4.3 塔墩梁固结处位移图2、应力结果图4.4组合四塔墩梁P1图可以从上图中看出,第一主拉应力P1,大概有88%的区域应力在-1.86~1.34Mpa之间,有10%的区域应力在1.34~2.94Mpa之间,可见在引起最大弯矩的汽车荷载作用下,塔墩梁的应力增大很多。
图4.5 组合四塔墩梁标记图上图的标记图标出了最大应力和最小应力的结果,最大应力达到23.8Mpa,最小应力是-1.86Mpa,这个应力主要发生在预应力钢筋通过的混凝土区域,属于预应力钢束引起的应力集中。
图4.6 塔墩梁主梁线上图上图主要体现了主梁上缘的应力,整个主梁上缘的应力已经达到了1.14Mpa。
图4.7塔墩梁主塔线上图塔上的应力按照线上图的形式给出,基本上主塔上的应力都小于1Mpa,大于1Mpa的值主要发生在拉索的张拉区。
图4.8主拉应力P1(高于1.83Mpa)查看主拉应力高于1.83Mpa的值。
从上图中看出,高于1.83Mpa的值主要发生在拉索张拉区和预应力钢束通过的区域的应力集中区,所以,这部分我们可以不予考虑。
但是在这种荷载组合下,超过允许应力的地方还有主跨一侧的人洞附近,以及连接两箱梁的顶板下缘,主塔和主梁的交汇处,从变形的情况可以看出,主要是因为中跨变形太大导致的。
从中可以看出索力有点偏小。
图4.9组合四塔墩梁P3图从上图中可以看到第三主压应力的结果,整个塔墩梁固结处有99%的区域的主压应力为-22Mpa~0.8Mpa之间。
图4.10 组合四塔墩梁P3标记图从上面的标记图中可以看出,最大主压应力为-53.9Mpa,最小主压应力为0.77Mpa,而且均分布在预应力钢束通过的应力集中区域。
图4.11 塔墩梁P3主梁线上图从以上的主梁上缘的线上图中可以看出,最大主压应力为-2.687Mpa,满足要求。
图4.12主塔P3线上图图4.13塔墩梁固结P3图(低于-22.4Mpa)在上图中我们把低于-22.4Mpa的区域显示出来,可以看出,整个模型只有很少一部分的主压应力超过了22.4Mpa,而且均集中在预应力钢束通过区域的应力集中区。
五、组合五荷载作用下的结果1、位移结果图5.1 整体模型总位移图图5.2 整体模型竖向位移图在荷载组合五的情况下,整个桥梁最大位移发生在跨中,竖向位移达到58.9mm。
图5.3 塔墩梁固结处位移图2、应力结果图5.4组合五塔墩梁P1图可以从上图中看出,第一主拉应力P1,大概有88.5%的区域应力在-1.85~1.35Mpa之间,有8%的区域应力在1.35~2.95Mpa之间,可见在引起最大位移的汽车荷载作用下,塔墩梁的应力增大很多。
图5.5 组合五塔墩梁标记图上图的标记图标出了最大应力和最小应力的结果,最大应力达到23.8Mpa,最小应力是-1.85Mpa,这个应力主要发生在预应力钢筋通过的混凝土区域,属于预应力钢束引起的应力集中。