箱形框架结构横向分析
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图 １典 型 截 面 （ 跨 跨 中 ） 主
图 ３Βιβλιοθήκη Baidu面 应 力
（ 下转 ２ ０页 ） ８
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１概 述
３ ． ３桥面板裂缝宽度验算 【］ ３姚玲森． 桥梁工程（ 第二版） ． ： 民交通 出版社 ，０ ８ 【 北京 人 Ｍ］ ２０． ４李乔． 混凝土结构设计原理【 ． Ｍ］ 北京 ： 中国铁道部 出版社 ，０ １ ２０． 按照预应力混凝 土 Ｂ类构件验算 ， 移动荷 载控制钢筋混泥土板 ［］
工 程 科 技
表 ５ ＭＩＡＳＣｖｌ Ｐ Ｃ 设计 各 项 验 算 Ｄ ／ ｉｉ Ｓ
一
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二
瓣 截 面 抗 裂
驻 算
（压 正
拉 负）
正 截 面 压 应 力 验 算
工 程 科 技
・８ ． ２１
箱形框架结构横 向分析
李 彦 贤 文 华 锋 。 吴 咏梅 。
（、 １ 中交武汉港湾工程设计研 究院有 限公 司， 湖北 武汉 ４ ０ ４ ２ 重庆市渝通公路工程总公 司， ３０ ０ 、 重庆 ４ ０ ６ ０ ００ ３路桥 华祥 国际工程 有限公 司， 、 北京 １ １０ ） ０ １０
摘 要： 本文采用 Ｍ ｄｓ ｉｌ有限元分析软件 ， ｉａ／ ｖ ｃｉ 通过建立预应力混凝土连 续钢 构箱形截 面框 架结构模 型 ， 分析 比较桥 面板横 向预 应 力及 温度荷载作用下桥 面板的受力情况。 关键词： 续钢构； 面板； 连 桥 框架结构； 向分析 横 的裂缝 宽度 。 桥面板最大裂缝宽度 ｗ＿ｋ ｔ ００ ２ ｍ ＜Ｗ＿ Ｃ ＝ ． ． ｒ ４ａ Ａ ０ １ 工 程 概况 ． １ １ ｍ 满足要求 。 ｍ， ４ 温 度 的 影 响 本文 以某高速公路上 的一座（ Ｏ ８ ＋ ０ ５ ） ５ ＋ Ｏ ８ ＋ ０ ｍ预应力混凝土连 温度梯 度荷 载下桥 面板上 下缘最大应力效应约 １ ＭＰ ， 图 ５ ． ａ如 ２ 续刚构桥为工程背景 ， 该桥上部结构采用单箱单 室箱梁 ， 箱梁顶面 所示。 宽 １． ｍ， ４７ 箱梁底宽 ７２ ｍ。 ５ ．５ 主梁采用三 向预应力体 系， 包括纵 向预应力 、 向预应力和竖 横 ５ 横 向预 应 力 的影 响 横 向预应力荷载下桥 面板 上下缘最 大应 力效应约 一 ． ａ如 ２８ ＭＰ ， 向预应力 。顶板横 向预应力钢束采用 ２股 ５２ ｍ高强低松弛钢绞 １． ｍ 线， 钢绞线抗拉强度标准值 ＝１６ Ｍ ａ采用交错单端张拉 。钢束 图 ６所 示 。 ０ Ｐ， ８ ６结 论 均为直线线型， 钢束与梁顶面的距离保持不变 。预应力管道采用 配 套扁形波纹管 ５ｍｍ １ｒ 采用真空压浆工艺灌浆。 ０ ｘ９ ｍ， ａ ６１ 然顶板张拉 了横 向预应力钢束 ，但是横 向钢束线形 受到 ．虽 纵 向钢束和横向板厚等 因素的控制 ， 顶板横 向无法达到预应力混凝 １ ． ２主要 材 料 指标 １ ． 凝 土 （ 表 １ ． １混 ２ 见 ） 土 Ａ类构件要 求 ，因此对桥 面板应按照预应力混凝 土 Ｂ类构 件验 １． ．２预应力钢筋（ ２ 见表 ２ ） 算。 ６２在上部结构设计 中 ，需展开顶板横 向预应力束 的设 置对箱 ． ２ 建 立 有 限元 模型 本文采用 Ｍ ｄｓ ｉｌ计算软件 ， ｉａ／ ｖ ｃｉ 建立箱梁横 向分析模型 。取具 梁 横 向计 算 的 影 响 。 ６３温度梯度 与结 构 自重引起 的桥面板 的应力 值大小相 当 ， ． 因 有代表性的主跨跨 中合拢段作为典 型断面（ 图 １表 ３ 。 见 ， ） 此在计算 中要准确模拟温度荷载。 移动荷载工况 （ 见图 ２ 。 ） ６４横向预应力在桥 面板上产生较 大的压应 力 ，可以提高截面 ． 边界 条件 ： 箱梁底 部一处横 向约束 ， 两处 竖 向约束 ， 即简支 边 界。 的整体刚度并预防顶板 中纵 向裂缝 的产生 ， 有效 的改善桥面板的抗 ３ 总体计算结果 裂性 能 。 参 考 文 献 ３１ 载效 应 ．恒 『 中华人 民 共和 国 交 通部 部 颁 标 准 ． 路 桥 梁设 计 通 用 规 范（Ｔ １ １ 公 Ｊ— 恒载下桥面板最大应力效应约 ０９ Ｐ ， ．Ｍ ａ 如图 ３ 所示 。 Ｇ ６ — ０ ４ ｆ１ 京 ： 民交 通 出版 社 ，０４ Ｄ ０２０ ） ． Ｓ北 人 ２０． ３２车辆 荷 载 效 应 ． 车辆荷载下桥 面板 上下 缘最大应力效应约 １ ＭＰ ，如图 ４所 『１ ． ａ ７ ２中华人 民共和 国交通部部颁标准． 公路钢筋混凝土及预应 力混凝 示。 土桥 涵设 计 规 范（Ｔ Ｄ ２ ２ ０ ） ］ 京 ： 民 交通 出版 社 ，０ ４ ＪＧ ６ — ０ ４ ［ ． Ｓ北 人 ２０．
间隔 ５ｃ ０ｍ， １－ ５２规格 单端 张拉 ， 控制应力 ＝ ３ ５ ａ １ ９ ＭＰ ５Ｋ ｍ ＮＩ
箱梁 内外±５Ｃ温差 ￣ ±２ ＂ ０ Ｃ
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图 ２车辆荷载定义
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表 １
表 ２
１
自重
施 工阶段荷载 （ Ｓ Ｃ）
２
３ ４ ５
ｒ—
横向预应 力
桥面铺装 温度 梯度 系统温度
施 工阶段荷载 （Ｓ Ｃ）
施 工阶段荷载 （ Ｓ Ｃ） 温度梯度 （ Ｐ Ｔ Ｇ） 温度荷 载 （ ） Ｔ
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图 ３Βιβλιοθήκη Baidu面 应 力
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１概 述
３ ． ３桥面板裂缝宽度验算 【］ ３姚玲森． 桥梁工程（ 第二版） ． ： 民交通 出版社 ，０ ８ 【 北京 人 Ｍ］ ２０． ４李乔． 混凝土结构设计原理【 ． Ｍ］ 北京 ： 中国铁道部 出版社 ，０ １ ２０． 按照预应力混凝 土 Ｂ类构件验算 ， 移动荷 载控制钢筋混泥土板 ［］
工 程 科 技
表 ５ ＭＩＡＳＣｖｌ Ｐ Ｃ 设计 各 项 验 算 Ｄ ／ ｉｉ Ｓ
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二
瓣 截 面 抗 裂
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（压 正
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正 截 面 压 应 力 验 算
工 程 科 技
・８ ． ２１
箱形框架结构横 向分析
李 彦 贤 文 华 锋 。 吴 咏梅 。
（、 １ 中交武汉港湾工程设计研 究院有 限公 司， 湖北 武汉 ４ ０ ４ ２ 重庆市渝通公路工程总公 司， ３０ ０ 、 重庆 ４ ０ ６ ０ ００ ３路桥 华祥 国际工程 有限公 司， 、 北京 １ １０ ） ０ １０
摘 要： 本文采用 Ｍ ｄｓ ｉｌ有限元分析软件 ， ｉａ／ ｖ ｃｉ 通过建立预应力混凝土连 续钢 构箱形截 面框 架结构模 型 ， 分析 比较桥 面板横 向预 应 力及 温度荷载作用下桥 面板的受力情况。 关键词： 续钢构； 面板； 连 桥 框架结构； 向分析 横 的裂缝 宽度 。 桥面板最大裂缝宽度 ｗ＿ｋ ｔ ００ ２ ｍ ＜Ｗ＿ Ｃ ＝ ． ． ｒ ４ａ Ａ ０ １ 工 程 概况 ． １ １ ｍ 满足要求 。 ｍ， ４ 温 度 的 影 响 本文 以某高速公路上 的一座（ Ｏ ８ ＋ ０ ５ ） ５ ＋ Ｏ ８ ＋ ０ ｍ预应力混凝土连 温度梯 度荷 载下桥 面板上 下缘最大应力效应约 １ ＭＰ ， 图 ５ ． ａ如 ２ 续刚构桥为工程背景 ， 该桥上部结构采用单箱单 室箱梁 ， 箱梁顶面 所示。 宽 １． ｍ， ４７ 箱梁底宽 ７２ ｍ。 ５ ．５ 主梁采用三 向预应力体 系， 包括纵 向预应力 、 向预应力和竖 横 ５ 横 向预 应 力 的影 响 横 向预应力荷载下桥 面板 上下缘最 大应 力效应约 一 ． ａ如 ２８ ＭＰ ， 向预应力 。顶板横 向预应力钢束采用 ２股 ５２ ｍ高强低松弛钢绞 １． ｍ 线， 钢绞线抗拉强度标准值 ＝１６ Ｍ ａ采用交错单端张拉 。钢束 图 ６所 示 。 ０ Ｐ， ８ ６结 论 均为直线线型， 钢束与梁顶面的距离保持不变 。预应力管道采用 配 套扁形波纹管 ５ｍｍ １ｒ 采用真空压浆工艺灌浆。 ０ ｘ９ ｍ， ａ ６１ 然顶板张拉 了横 向预应力钢束 ，但是横 向钢束线形 受到 ．虽 纵 向钢束和横向板厚等 因素的控制 ， 顶板横 向无法达到预应力混凝 １ ． ２主要 材 料 指标 １ ． 凝 土 （ 表 １ ． １混 ２ 见 ） 土 Ａ类构件要 求 ，因此对桥 面板应按照预应力混凝 土 Ｂ类构 件验 １． ．２预应力钢筋（ ２ 见表 ２ ） 算。 ６２在上部结构设计 中 ，需展开顶板横 向预应力束 的设 置对箱 ． ２ 建 立 有 限元 模型 本文采用 Ｍ ｄｓ ｉｌ计算软件 ， ｉａ／ ｖ ｃｉ 建立箱梁横 向分析模型 。取具 梁 横 向计 算 的 影 响 。 ６３温度梯度 与结 构 自重引起 的桥面板 的应力 值大小相 当 ， ． 因 有代表性的主跨跨 中合拢段作为典 型断面（ 图 １表 ３ 。 见 ， ） 此在计算 中要准确模拟温度荷载。 移动荷载工况 （ 见图 ２ 。 ） ６４横向预应力在桥 面板上产生较 大的压应 力 ，可以提高截面 ． 边界 条件 ： 箱梁底 部一处横 向约束 ， 两处 竖 向约束 ， 即简支 边 界。 的整体刚度并预防顶板 中纵 向裂缝 的产生 ， 有效 的改善桥面板的抗 ３ 总体计算结果 裂性 能 。 参 考 文 献 ３１ 载效 应 ．恒 『 中华人 民 共和 国 交 通部 部 颁 标 准 ． 路 桥 梁设 计 通 用 规 范（Ｔ １ １ 公 Ｊ— 恒载下桥面板最大应力效应约 ０９ Ｐ ， ．Ｍ ａ 如图 ３ 所示 。 Ｇ ６ — ０ ４ ｆ１ 京 ： 民交 通 出版 社 ，０４ Ｄ ０２０ ） ． Ｓ北 人 ２０． ３２车辆 荷 载 效 应 ． 车辆荷载下桥 面板 上下 缘最大应力效应约 １ ＭＰ ，如图 ４所 『１ ． ａ ７ ２中华人 民共和 国交通部部颁标准． 公路钢筋混凝土及预应 力混凝 示。 土桥 涵设 计 规 范（Ｔ Ｄ ２ ２ ０ ） ］ 京 ： 民 交通 出版 社 ，０ ４ ＪＧ ６ — ０ ４ ［ ． Ｓ北 人 ２０．
间隔 ５ｃ ０ｍ， １－ ５２规格 单端 张拉 ， 控制应力 ＝ ３ ５ ａ １ ９ ＭＰ ５Ｋ ｍ ＮＩ
箱梁 内外±５Ｃ温差 ￣ ±２ ＂ ０ Ｃ
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图 ２车辆荷载定义
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表 １
表 ２
１
自重
施 工阶段荷载 （ Ｓ Ｃ）
２
３ ４ ５
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横向预应 力
桥面铺装 温度 梯度 系统温度
施 工阶段荷载 （Ｓ Ｃ）
施 工阶段荷载 （ Ｓ Ｃ） 温度梯度 （ Ｐ Ｔ Ｇ） 温度荷 载 （ ） Ｔ
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