寬體板拱橋空間受力及病害分析.pdf

1、目前大量的城市和高速公路上正在服役和將要修建的公路橋梁中，寬體板拱橋設(shè)計(jì)荷載等級(jí)低，隨著交通量的增大，如何正確預(yù)防和處理舊實(shí)腹式寬體板拱橋的病害以及設(shè)計(jì)中當(dāng)如何考慮寬體板拱橋的最大應(yīng)力位置，是當(dāng)前公路改新建中急需解決的問題。 對(duì)于寬體尺寸橋梁，特別是寬度尺寸接近甚至大于跨度尺寸時(shí)，如采用現(xiàn)行的彈性理論，仍將其簡(jiǎn)化為沿跨度尺寸方向的桿件，這樣此種桿件在寬度方向的尺寸比其跨徑相當(dāng)甚至要大，這就與現(xiàn)有的橋梁設(shè)計(jì)理論中桿系結(jié)構(gòu)理論的基本

2、假設(shè)條件出現(xiàn)明顯的不符。事實(shí)上，這類結(jié)構(gòu)在車輛荷載作用下，將在拱上產(chǎn)生較大的相對(duì)橫向變形，同時(shí)，在寬體板拱橋橫向還存在剪切應(yīng)力和拉應(yīng)力，只有同時(shí)考慮彎拉應(yīng)力、橫向拉應(yīng)力和剪切力的合力，才是合理的，這個(gè)應(yīng)力也必然較彎拉應(yīng)力要大。 利用MIDAS/Civil建立空間有限元分析模型，并用ANSYS建立的空間有限元分析模型進(jìn)行校核。用MIDAS/Civil分析軟件進(jìn)行影響面計(jì)算以及活載的加載計(jì)算，將應(yīng)力和位移的計(jì)算結(jié)果與平面桿系有限元簡(jiǎn)

3、化分析模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。驗(yàn)證了寬體板拱橋的設(shè)計(jì)中采用的橫向分布系數(shù)法是具有一定安全系數(shù)的，并分析了應(yīng)力分布的最不利位置，即跨中截面橫向靠近邊緣的位置和拱腳靠近邊緣的位置。 在寬體板拱橋材料非線性分析中，采用連續(xù)性模型對(duì)拱圈的病害形式和病害成因進(jìn)行分析，并對(duì)典型病害對(duì)橋梁承載能力的影響進(jìn)行了研究。 寬體板拱橋空間受力及病害分析對(duì)于在役寬板拱橋的病害防治和今后該類橋梁設(shè)計(jì)理論和施工水平的提高將有一定的促進(jìn)作用。