2016年--橋梁工程外文翻譯---腋承托對(duì)預(yù)應(yīng)力小跨徑整體式橋臺(tái)墻的斜交橋的影響（譯文）

1、<p>　　中文5960字，3800單詞，20000英文字符</p><p>　　出處：Zoghi M, Farhey D N, Gawandi A. Influence of Haunches on Performance of Precast-Concrete, Short-Span, Skewed Bridges with Integral Abutment Walls[J]. Journal o

2、f Performance of Constructed Facilities, 2016, 22(2):1817-1827.</p><p><b>　　外文文獻(xiàn)翻譯</b></p><p>　　專業(yè)（全稱）： 土木工程專業(yè)(橋梁工程方向) 指 導(dǎo) 教 師：</p><p>　　腋承托對(duì)預(yù)應(yīng)力小跨徑整體式橋臺(tái)墻的斜交橋的影響</p&g

3、t;<p>　　Manoochehr Zoghi; Daniel N. Farhey; and Anis Gawandi</p><p>　　摘要:整體式橋臺(tái)墻預(yù)制混凝土斜交橋，一般來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)上都是簡(jiǎn)化為剛性 結(jié)構(gòu)來(lái)計(jì)算，忽略了傾斜角以及橋臺(tái)和夾板間的梁腋以及旁邊的非對(duì)稱垂直荷載 的影響。這樣的做法在一定的程度上產(chǎn)生了一些安全系數(shù)不足的橋梁。眾所周知， 鈍角附近較大的切變和扭矩會(huì)引起開(kāi)裂和局部惡

4、化。為了評(píng)估這種做法的局限 性，我們做了一些實(shí)驗(yàn)和分析在線性層次上來(lái)研究活載。據(jù)觀察，在一些橋梁上 面，正反力矩都比平面框架分析上產(chǎn)生的力矩要高。這些定性的結(jié)果使我們能夠 對(duì)橋梁的性能特性有一個(gè)比較。</p><p>　　辨識(shí)碼: 10.1061/_ASCE_0887-3828_2016_22:2_101_</p><p>　　數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)鍵字: 斜交橋; 有限元素法; 預(yù)制混凝土;

5、結(jié)構(gòu)分析; 框架; 橋臺(tái)</p><p><b>　　1 簡(jiǎn)介</b></p><p><b>　　1.1 組裝式橋梁</b></p><p>　　據(jù)聯(lián)邦公路管理局報(bào)道，美國(guó)有超過(guò) 26%的橋梁都有結(jié)構(gòu)缺陷或者是功能過(guò) 時(shí)的毛病。絕大多數(shù)有缺陷的橋梁都是平均長(zhǎng)度小于 15m(50ft),坐落于二級(jí)公 路上的。這些橋梁都是

6、上世紀(jì)上半葉建造的，因此，他們已經(jīng)達(dá)到了他們既定的 設(shè)計(jì)年限。當(dāng)定期維修難以實(shí)行的時(shí)候，橋梁上層建筑可能必須完全替換。據(jù)估 計(jì)，美國(guó)橋梁庫(kù)（NBI）上記載的橋梁中，有超過(guò) 60%的橋梁是由混凝土，33%的 是由鋼，5%是由木材，磚石，鐵或者其他材料組成。Kuennen 表明，雖然技術(shù)進(jìn) 步和各種示范項(xiàng)目還有贊助，預(yù)制混凝土仍然在短中橋的市場(chǎng)上占有主導(dǎo)地位。 鋼材，木材，和纖維增強(qiáng)塑料失去了 30m(100ft)以下跨徑的橋梁的市場(chǎng)。&l

7、t;/p><p>　　在做橋梁替換計(jì)劃的時(shí)候，為了最快的使橋梁重新暢通，恢復(fù)交通，將安裝 時(shí)間最小化時(shí)非常重要的一件事情。而且，新的橋梁結(jié)構(gòu)必須被證明是經(jīng)濟(jì)，持 久并且在近期無(wú)需維護(hù)的。整體式橋臺(tái)墻預(yù)制混凝土組裝式橋梁由于其低成本， 能快速安裝和低維護(hù)費(fèi)用的特點(diǎn)，通常能為小跨徑橋梁提供更好的替代解決方 案。小跨徑組裝式橋梁的其他潛在好處還包括沒(méi)有橋面結(jié)冰，惡化和具有較大的 承載能力。這些好處是埋地雙面三橋或者拱形預(yù)制

8、混凝土橋的主要特點(diǎn)。因?yàn)椋?覆蓋的填充物能有效阻止橋面結(jié)冰，典型的暴露的橋面；有時(shí)，周?chē)寥赖谋粍?dòng) 壓力能夠提高支撐荷載能力（尤其是對(duì)拱橋）?？偠灾@種橋梁是由一個(gè)或多個(gè)組裝式單元來(lái)適應(yīng)不同寬度的道路。一般來(lái)說(shuō)，已經(jīng)加工 好的跨度/高度配置是由跨度 3.7m 到 11.0m(12ft 到 36ft),高度 0.9m 到 3.0m(3ft 到 10ft)。施工樣圖往往需要在平臺(tái)的末端傾斜來(lái)對(duì)齊不一定垂直的河上的橋座 或者是橋梁下方的道

9、路。根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)(PCI2005),傾斜的存 在影響到橋梁很多的細(xì)節(jié)。一般來(lái)說(shuō)，傾斜角度從 0°到 30°以 5°的大小遞增。 大角度傾斜節(jié)段的</p><p>　　1.2 整體組裝式斜交橋</p><p>　　1989 年，F(xiàn)rederick 和 Tarhini 用相似模型研究了加固混凝土組裝式單元相 關(guān)的道路荷載的應(yīng)變分布和變形量。他們發(fā)

10、現(xiàn)，在設(shè)計(jì)上符合美國(guó)材料學(xué)會(huì) 850</p><p>　?。ˋSTM850）標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)段，在結(jié)構(gòu)上是超安全標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的。Adbel-Karim 等人在 1993 年研究了完全工具化、雙單元、現(xiàn)澆筑、立方體式組裝單元的性能。全面 試驗(yàn)的結(jié)果表明，活載效用在超過(guò) 2.4M(8ft)填充物時(shí)大量減少。有意思的是， 在美國(guó)國(guó)家公路運(yùn)輸協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(AASHTO)上，區(qū)別單孔或者多孔橋來(lái)分析看來(lái)似乎 是沒(méi)有必要的。而且，他們還發(fā)現(xiàn)

11、了在美國(guó)國(guó)家公路運(yùn)輸協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(AASHTO) 中,1.75 分布系數(shù)是忽略了裝填高度的。</p><p>　　1988 年，Bakht 用等效對(duì)梁橋來(lái)分析斜交橋的荷載分布，其他的學(xué)者通過(guò)有</p><p>　　限元素分析法來(lái)研究簡(jiǎn)支梁斜梁橋（FEA）。Dagher 等人在 1991 年用線彈性有限 元分析法去核實(shí)了固定荷載、美國(guó)國(guó)家公路與運(yùn)輸協(xié)會(huì)(AASHTO)標(biāo)準(zhǔn)荷載、和 20 坐跨度從

12、 5 到 20m（16.4 到 65.6ft）,傾斜角從 0°到 20°的橋梁的影響。在 有限元分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，他們做出來(lái)一系列的設(shè)計(jì)圖將這些 0.33m（1.08ft） 寬的平面鋼架截面的斜交橋的時(shí)間、剪力、偏折關(guān)聯(lián)起來(lái)。Frederick 等 1997 年使用經(jīng)過(guò)改進(jìn)的 AASHTO(1996) HS 20 輪負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算了三邊、平頂涵洞的最 大應(yīng)力和變形量。有限元模型是基于獨(dú)立結(jié)構(gòu)并且沒(méi)有包含橫向土壓力和斜交

13、影 響的。Farhey 等人在 2002 年在許多的整體式橋臺(tái)斜交橋上運(yùn)用了一系列的有限 元素法在橫向?qū)ΨQ的或者不對(duì)稱的垂直加載條件下來(lái)模擬了各種各樣的幾何學(xué) 外形參數(shù)。這項(xiàng)研究比前人更高層面的考慮了問(wèn)題并且做出了一系列的斜交影響 對(duì)照?qǐng)D。Kim 和 Yoo 在 2005 年用線性和非線性有限元素分析法分析深埋箱型暗 渠，得出有效密度或土壤結(jié)構(gòu)相互作用的因素可能會(huì)大大降低實(shí)施正確的挖溝法</p><p>　　的可

14、能。Niday 在 1997 年使用初步的三維有限元素分析法將三邊、預(yù)制混凝土、 斜交橋梁腋和在一起來(lái)研究。除了這項(xiàng)研究以外，之前的任何研究都沒(méi)有將梁腋 的影響考慮進(jìn)去。這一次我們的研究，討論的是腋承托對(duì)預(yù)應(yīng)力、短跨帶整體式 橋臺(tái)墻的斜交橋的影響。</p><p><b>　　2 目標(biāo)和范圍</b></p><p>　　本項(xiàng)目的研究目的是評(píng)估橋座梁腋和平臺(tái)聯(lián)結(jié)處有沒(méi)有

15、合理化的使用平面框 架分析而不是去提供更多的精確的分析方法。研究的范圍是在整體式橋臺(tái)墻小跨 徑預(yù)制混凝土斜交橋的鈍角附近觀察到的開(kāi)裂和局部的惡化。實(shí)際的橋梁測(cè)試和 三維有限元素分析法是在線性工作負(fù)載水平下完成的。這一次的實(shí)驗(yàn)是用來(lái)校正 初步的有限元模型。斜交的梁腋的影響是在一系列的跨度、高度不同的斜交橋上 并且基于全國(guó)性的范圍的信息調(diào)查后完成的實(shí)驗(yàn)。為了能與定性的平面框架設(shè)計(jì) 相比較，這些結(jié)果發(fā)表在一系列的相關(guān)的圖表上。</p&g

16、t;<p><b>　　3 性能觀察</b></p><p><b>　　3.1 調(diào)查</b></p><p>　　國(guó)家交通部門(mén)進(jìn)行了一個(gè)全國(guó)范圍的調(diào)查來(lái)證實(shí)三邊、平頂、傾斜、預(yù)制混 凝土涵洞的分析和設(shè)計(jì)程序。調(diào)查結(jié)果顯示，一般的傾斜影響在設(shè)計(jì)或者是凈跨 徑增長(zhǎng)中都被忽視了，而且附加力被包括在未知的傾斜影響中。這樣的建筑物， 典型的

17、，當(dāng)做一個(gè)平面框架使用常規(guī)的分析方法來(lái)分析。例如力矩分配或者矩陣 結(jié)構(gòu)分析。重要的是，我們要注意到，傳統(tǒng)的方法中都沒(méi)有考慮傾斜的建筑物中 固有的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。更詳細(xì)的分析方法，例如三維有限元分析法，盡管其復(fù)雜又耗 時(shí)的日常設(shè)計(jì)應(yīng)用，還是有必要去說(shuō)明在鈍角附近較高的切變和扭矩。</p><p>　　圖一橋梁貨車(chē)荷載實(shí)驗(yàn)</p><p><b>　　3.2 測(cè)試橋</b>&

18、lt;/p><p>　　我們做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的維修水平荷載試驗(yàn)，來(lái)評(píng)估組裝式小跨徑斜交橋在該 領(lǐng)域的表現(xiàn)。在調(diào)查中選擇本地庫(kù)存中具有代表性的配置參數(shù)范圍。橋梁設(shè)計(jì)資 料，圖紙還有性能規(guī)范等數(shù)據(jù)都被獲得用來(lái)進(jìn)行初始有限元建模和開(kāi)始的分析測(cè) 試。.測(cè)試橋梁是位于Ohio州Miamisburg，Lower Miamisburg Road附近的 Riverview Avenue的一坐雙車(chē)道，十個(gè)單元組成的。這座橋的凈跨徑是4.

19、88m</p><p>　?。?6ft），每個(gè)模塊化單元的寬度是1.5m(5ft)，高2.44m(8ft),橋臺(tái)墻和平臺(tái)的厚度 統(tǒng)一為300mm(12in.)，傾斜角度為15°。（圖一）</p><p><b>　　3.3 荷載測(cè)試</b></p><p>　　測(cè)試橋裝載了儀器來(lái)確定總體的反應(yīng)，荷載分布特性，橋臺(tái)墻承受被動(dòng)土壓 力的程

20、度和荷載在相鄰模塊化單元中的轉(zhuǎn)移。使用了十五個(gè)千分表來(lái)測(cè)量變形 量。測(cè)試橋受到垂直、靜態(tài)且可控的貨車(chē)荷載。一個(gè)車(chē)輛總重在220KN(44kip) 左右的單軸貨車(chē)用來(lái)模擬美國(guó)國(guó)家公路與運(yùn)輸協(xié)會(huì)中(AASHTO)中的HS 20-44標(biāo) 準(zhǔn)車(chē)輛荷載。（圖1）通過(guò)結(jié)合橋梁的幾何學(xué)的考慮，加載貨車(chē)放置的位置是在</p><p>　　最可能達(dá)到臨界荷載的位置。在每一次的測(cè)試前后，都對(duì)橋梁進(jìn)行了檢查。</p>&

21、lt;p><b>　　3.4 測(cè)試結(jié)果</b></p><p>　　實(shí)地觀察表明，橋臺(tái)墻下沿水泥地基的縫隙對(duì)約束邊界條件來(lái)說(shuō)是無(wú)關(guān)緊要 的。因此，在參數(shù)分析模型中，橋梁基礎(chǔ)中一個(gè)固定的支撐條件被認(rèn)為是適當(dāng)?shù)摹?為了模擬出這種條件，在所有坐標(biāo)條件中，只有節(jié)點(diǎn)離開(kāi)橋臺(tái)中心線這一項(xiàng)是被 限制的。</p><p>　　組裝式橋梁相鄰單元?jiǎng)偠鹊脑黾蛹葲](méi)有減少加載的測(cè)試單元

22、的撓度也沒(méi)有增 加其抵抗力。由于組裝式橋梁的單元只是簡(jiǎn)單的臨近放置在一起，并沒(méi)有一個(gè)將 結(jié)構(gòu)連接起來(lái)的東西，在相鄰的單元中并沒(méi)有觀察到明顯的負(fù)載傳遞。</p><p>　　這類在試驗(yàn)場(chǎng)地使用的回填料，也就是，這類設(shè)施最典型的土壤顆粒級(jí)配，根</p><p>　　據(jù)調(diào)查水平荷載，回填并沒(méi)有顯著減少變形也沒(méi)有增加橋梁的阻抗力。也有人認(rèn) 為，回填土的被動(dòng)土壓力并沒(méi)有改變正常工作荷載的分配。根據(jù)現(xiàn)

23、場(chǎng)性能預(yù)測(cè)分 析，初步有限元素分析法有效地模擬了土壤的被動(dòng)壓縮。因此，被動(dòng)土壓力沒(méi)有 包括在工作荷載的參數(shù)模型中。</p><p><b>　　圖</b></p><p>　　2 組裝式斜梁橋立方體模型參數(shù)</p><p><b>　　4 有限元素分析法</b></p><p><b>

24、　　圖3 有限元模型</b></p><p><b>　　4.1 建模</b></p><p>　　從現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)校準(zhǔn)初步分析模型來(lái)模仿一個(gè)更精確地橋梁的 性能。在研究中，使用的軟件是ANSYS，版本5.6（ANSYS1999）。一個(gè)通用的代 碼被開(kāi)發(fā)出來(lái)表示幾何結(jié)構(gòu)和加載情況。這個(gè)代碼意味著在創(chuàng)造一個(gè)新的幾何學(xué) 的物體時(shí)，建筑物的大小將被作

25、為一個(gè)可以改變的變量。圖2展示的是已經(jīng)在有 限元分析法中給出了具體參數(shù)的橋梁模型。圖3展示的是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的有限元截面。 橋梁模型的參數(shù)配置如表1所示。典型的配置是完全忠于交通部最常用的規(guī)模大 小。60個(gè)綜合模型是從12個(gè)基本的技術(shù)原型中發(fā)展出來(lái)的，每一個(gè)模型在角度上 都有5°的差別（見(jiàn)圖4）。在所分析的模型上面的符號(hào)中B=寬度，H=高度還有S= 跨度（以英尺為單位） 1英尺=0.3048m?；趨?shù)模型中一般橋梁的典型配置， 橋

26、臺(tái)和橋面的厚度被統(tǒng)一為30cm(12in.)。并且，根據(jù)調(diào)查，實(shí)驗(yàn)選用的梁腋高 和長(zhǎng)均為0.43m(17in.)。</p><p>　　表一所分析橋梁模型的配置參數(shù)</p><p>　　參數(shù)大小 長(zhǎng)（L）4.57m6.86m9.14m 高(H)1.52m3.05m</p><p>　　寬(B)1.22m1.83m 傾斜角（α）0

27、6; 15° 30° 45°60°</p><p>　　圖4用來(lái)分析的橋梁原型的基本模型 B寬度 H高度 S跨度 用來(lái)建模的單元是ANSYSＳolid 95單元，這個(gè)單元是由20個(gè)可以向三個(gè)方向</p><p>　　自由運(yùn)動(dòng)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。材料的線性特性為：容積，γ=2,323 kg?m3 （145 lb??ft3）;</p><p

28、>　　彈性模量, Ec=2.8 1010 Pa（~4,000 ksi）;泊松比; µc=0.2。 結(jié)構(gòu)反應(yīng)研究了把單元放置在橋面的不同位置加載。為了減少偶然誤差，加載</p><p>　　被分散為單位壓力在指定的位置與區(qū)域來(lái)施加。這個(gè)方法被采納用來(lái)代替 AASHTO裝載標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)檠芯康哪康氖窃u(píng)估三維有限元分析和二維框架分析的對(duì) 比關(guān)系。有人還指出，放置在橋面跨距中點(diǎn)的單位加載，在這個(gè)研究中產(chǎn)生的是

29、 一個(gè)最關(guān)鍵的加載配置。這個(gè)框架模型具有針狀支撐并且簡(jiǎn)單的運(yùn)用了橫截面特 性集總，與在普通設(shè)計(jì)中一樣?？蚣苣Ｐ褪腔诤?jiǎn)單的不確定性分析計(jì)算的。</p><p>　　有限元的收斂分析是運(yùn)用運(yùn)行一系列的優(yōu)化的幾何模型，裝載應(yīng)用程序，限制</p><p>　　和材料來(lái)完成的。所以，當(dāng)運(yùn)行時(shí)，節(jié)點(diǎn)與組件增長(zhǎng)時(shí)，所有的模型參數(shù)仍然是 一個(gè)不變的常量。其后，每個(gè)網(wǎng)格密度的有限元分析結(jié)果被用來(lái)比較決定是

30、否需 要在單元中再增加節(jié)點(diǎn)與組件。</p><p>　　按照之前的條件，初步的模型發(fā)展出一個(gè)橋梁模型結(jié)構(gòu)反應(yīng)的鳥(niǎo)瞰圖。初步的 參考模型包含有245個(gè)元素。除去在梁腋上的之外的所有元素都是四邊形的。在 梁腋模型上運(yùn)用的是三角形的模型元素。通過(guò)有限元的初步響應(yīng)的評(píng)價(jià)，包括正 負(fù)彎矩應(yīng)力和撓度不一致，顯而易見(jiàn)的是，需要細(xì)化網(wǎng)絡(luò)。隨后的有限元分析運(yùn) 行涉及的初始模型大幅改善到10880個(gè)元素，產(chǎn)生了更多更好的成果。<

31、;/p><p><b>　　4.2 結(jié)果</b></p><p>　　最大和最小縱向應(yīng)力的有限元分析結(jié)果與平面框架分析中計(jì)算出來(lái)的對(duì)應(yīng)的 應(yīng)力相比較。平面框架的壓力是用橫截面的線性應(yīng)力分布的瞬時(shí)值計(jì)算出來(lái)的。</p><p>　　圖5有限元與框架的應(yīng)力比值：B=1.22 m (4.0 ft); H=3.05 m (10.0 ft);和正力矩&l

32、t;/p><p>　　圖6 有限元與框架的應(yīng)力比值B=1.22 m（4.0 ft）; H=1.52 m</p><p>　?。?.0 ft）;與反力矩</p><p>　　圖7 有限元與框架的應(yīng)力比值：B=1.83 m （6.0 ft）; H=3.05 m</p><p>　　(10.0 ft)與正力矩;</p><p&

33、gt;　　圖11 有限元與框架的應(yīng)力比值：B=1.83 m（6.0 ft）; H=1.52 m</p><p>　?。?.0 ft）;與反力矩</p><p>　　圖8 有限元與框架的應(yīng)力比值：B=1.83 m（6.0 ft）; H=1.52 m</p><p>　?。?.0 ft）與正力矩</p><p><b>　　; &l

34、t;/b></p><p>　　圖10 有限元與框架的應(yīng)力比值：B=1.22 m （4.0 ft）; H=1.52 m</p><p>　?。?.0 ft）;與反力矩</p><p>　　圖9 有限元與框架的應(yīng)力比值：B=1.22 m （4.0 ft）; H=3.05 m</p><p>　?。?0.0 ft）;與反力矩<

35、/p><p>　　圖12 有限元與框架的應(yīng)力比值：B=1.83 m （6.0 ft）; H=1.52 m</p><p>　?。?.0 ft）和反力矩</p><p>　　最大正彎矩應(yīng)力比（有限元與框架）相對(duì)傾斜角在不同的傾斜角與高度的 配置下顯示在圖5到圖8上。最大;正彎矩壓力（對(duì)截面底部的張力）出現(xiàn)在 縱向的橋面跨距中點(diǎn)附近。零角度模塊被視為參考模型。對(duì)參數(shù)模型

36、三種不 同凈跨的曲線結(jié)果，4.57 m （15 ft）, 6.86 m （22.5 ft）, 和9.14 m（30 ft）, 的分析。每條曲線顯示了不同傾斜角的橋梁的某些參數(shù)模型的計(jì)算結(jié)果（0, 15, 30, 45, 和 60°）。直線表示出了兩種分析結(jié)果的單元應(yīng)力比一致（有限 元和框架模型）。任何全部的或者一部分的放置在單位應(yīng)力比之上的曲線揭 示了安全系數(shù)不足的橋梁所受的實(shí)際壓力比平面框架實(shí)驗(yàn)所測(cè)得壓力要大。 而放置在單位

37、應(yīng)力比之下的曲線展示的是超安全標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的橋梁。總的來(lái) 說(shuō)，從有限元素分析法的結(jié)果中獲得的最大壓力的值始終高于從平面框架實(shí) 驗(yàn)中獲得的數(shù)值</p><p>　　最小負(fù)彎矩應(yīng)力相對(duì)于傾斜角的比值可以在圖9到圖12中看到，并且配置 有不同角度不同高度的橋梁。最小的負(fù)彎矩應(yīng)力值（頂部的橫截面張力）出 現(xiàn)在軸向的橋臺(tái)支座與橋面的聯(lián)結(jié)處。不出所料，試驗(yàn)中觀測(cè)到的最小負(fù)彎</p><p>　　矩應(yīng)力值都

38、比沒(méi)有橋臺(tái)平面框架試驗(yàn)中得到的相應(yīng)的測(cè)量值要高。 一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)力比隨著傾斜角的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，并且，所有的模型和傾斜角，</p><p>　　他們從有限元素法中獲得的最大和最小的絕對(duì)壓應(yīng)力值都比從平面框架分 析實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)值要大。因此，平面框架分析實(shí)驗(yàn)似乎低估了縱向的正力 矩應(yīng)力。由有限元素分析法中得到的最大正力矩值比從平面框架分析實(shí)驗(yàn)中 得到的值要高百分之八十五（圖5~8）。最小的由有限元素分析法中得到的 負(fù)彎矩

39、應(yīng)力值與平面框架分析實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)值相比要高出90%（圖9~圖 12）。</p><p><b>　　5 討論</b></p><p>　　由最小負(fù)壓力和最大正壓力的對(duì)比我們可以發(fā)現(xiàn)應(yīng)力隨著角度增長(zhǎng)的 增長(zhǎng)比最小負(fù)彎矩應(yīng)力相對(duì)于正力矩應(yīng)力的增長(zhǎng)要快得多?？偟膩?lái)說(shuō)，我們 可以得出這樣的結(jié)論：平面框架分析實(shí)驗(yàn)低估了橋梁在橋臺(tái)與橋面連接處的 應(yīng)力。同樣的，F(xiàn)arthey等人

40、在2002年通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)確認(rèn)了增加了橋臺(tái)以后有 限元素分析中負(fù)壓應(yīng)力值的預(yù)期增加。</p><p>　　總之，比較是在有限元素分析法和平面框架分析實(shí)驗(yàn)的最大壓力中進(jìn)行。 有限元素分析法中的最大壓力是在局部的（集中在等高線的一個(gè)點(diǎn)上）。而 平面框架分析實(shí)驗(yàn)的最大壓力是均勻的分布于整個(gè)橋梁的橋面上，沒(méi)有三維 的影響。此外，為了產(chǎn)生更多的臨界裝載配置，有限元分析法中的單位荷載 是在中跨徑的橋面邊緣實(shí)施的。目的是為了獲得

41、附加的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)并評(píng)估由于 橋面邊緣的非對(duì)稱集中垂直荷載的應(yīng)力增幅。因此，有限元與框架的應(yīng)力比 曲線并不是一個(gè)光滑的曲線。不過(guò)，曲線提供了兩種分析方法獲得的應(yīng)力最 大值的比較和設(shè)計(jì)中預(yù)期出現(xiàn)的最大應(yīng)力比的范圍。</p><p><b>　　6 統(tǒng)計(jì)分析</b></p><p>　　考慮到研究的參數(shù)性質(zhì)和有限元分析法的大數(shù)據(jù)量，進(jìn)行了一個(gè)統(tǒng)計(jì)分析 對(duì)各種各樣的正反順時(shí)力矩

42、的參數(shù)的影響。因此，我們可以通過(guò)數(shù)據(jù)和參數(shù) 間的相互作用觀察到在技術(shù)特點(diǎn)中不是很明顯的統(tǒng)計(jì)趨勢(shì)。我們用 SAS(2000)軟件，協(xié)方差分析是基于最小二乘平均值進(jìn)行的。統(tǒng)計(jì)結(jié)果透露， 在參數(shù)間沒(méi)有顯著的交互作用。橋梁寬度在瞬時(shí)正壓力上有最大的影響，其 次是帶有一定影響的跨距和傾斜角。不同的橋高對(duì)于正壓力并沒(méi)有顯著的影 響，跨度、寬度和傾斜角對(duì)于最大瞬時(shí)負(fù)應(yīng)力有最大的影響。高度的變化對(duì) 于負(fù)壓力并沒(méi)有顯著的影響。</p>&l

43、t;p><b>　　7 結(jié)論和建議</b></p><p>　　我們對(duì)帶整體橋臺(tái)墻的短跨徑預(yù)制混凝土橋進(jìn)行了一個(gè)有限元參數(shù)化的 調(diào)查研究。研究是為了確定用平面框架法設(shè)計(jì)的橋臺(tái)橋面聯(lián)結(jié)處梁腋的橋梁 設(shè)計(jì)是否合理。我們發(fā)現(xiàn)最大應(yīng)力與出現(xiàn)在鈍角附近包含縱向邊緣負(fù)載的負(fù)</p><p>　　力矩有關(guān)。我們發(fā)現(xiàn)在平面框架試驗(yàn)中正反力矩都被低咕了。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果 顯示，在所有

44、的參數(shù)中，寬度對(duì)于最大正力矩有著最顯著的影響。同時(shí)，跨 距、寬度和傾斜角對(duì)于最小負(fù)力矩有著最大的影響?？紤]到相對(duì)于平面框架 分析實(shí)驗(yàn)，有限元素分析法中應(yīng)力的顯著增長(zhǎng)和統(tǒng)計(jì)分析中橋梁寬度對(duì)于實(shí) 驗(yàn)結(jié)果的影響，在設(shè)構(gòu)造計(jì)時(shí)二維分析是不夠的。我們推薦增加一個(gè)有限元 分析法使不同傾斜角和梁腋配置的橋梁在跨度和高度變化時(shí)結(jié)構(gòu)特性能清 楚地顯現(xiàn)出來(lái)。</p><p><b>　　附錄和參考文獻(xiàn)</b>&

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