墩臺水平位移和拱軸線變形對主拱圈的影響.pdf

1、中國已建中小跨徑的拱橋多以圬工和鋼筋混凝土材料為主.上承式拱橋在建成運營后會發(fā)生墩臺的水平位移、拱軸線偏離設(shè)計拱軸線等現(xiàn)象.墩臺水平位移會在超靜定結(jié)構(gòu)的拱中產(chǎn)生附加內(nèi)力,使拱各截面受力向不利方向發(fā)展;而拱軸線的形狀會直接影響到主拱截面內(nèi)力分布和大小,所以拱軸線偏離也會對主拱圈的內(nèi)力有影響.該文以拱橋中常見的墩臺水平位移和拱軸線變形為主要研究內(nèi)容,參考相關(guān)研究資料,利用橋梁專用平面桿系有限元程序進行分析計算,研究拱腳水平位移和拱軸線變形的

2、影響.研究表明,當(dāng)考慮拱腳水平位移隨時間逐漸增加時,混凝土的徐變對由位移產(chǎn)生的附加內(nèi)力有所折減,當(dāng)水平位移全部完成后,折減系數(shù)為[(1-e<'-φn>)/φn].拱腳水平位移引起的拱軸線上各點的豎向變形中,以3/8截面的豎向變形最大.拱腳水平位移在各截面產(chǎn)生的附加軸向力均為拉力,以負彎矩控制的拱腳截面產(chǎn)生了負的附加彎矩,正彎矩控制截面拱頂和3/8截面均產(chǎn)生正彎矩,附加內(nèi)力使各截面受力更加不利.在拱腳相對水平位移達到L/2500后,考慮了

3、拱腳截面上緣開裂引起支承條件的改變,拱腳截面不滿足承載能力的要求.在幾種拱軸線偏離形式下,偏離對主拱圈各截面恒載引起的豎向變形影響不大,變形的改變量不超過設(shè)計拱軸線恒載撓度10﹪.幾種拱軸線的偏離對荷載產(chǎn)生的內(nèi)力影響也不大,偏離對恒載內(nèi)力的影響稍大于對活載和降溫荷載內(nèi)力的影響.所以計算中、小跨徑的舊拱橋時,當(dāng)拱腳無變位時,各荷載作用下內(nèi)力的計算可不考慮拱軸線變形仍采用設(shè)計拱軸線計算;當(dāng)拱腳有水平位移時,應(yīng)根據(jù)實測水平位移計算在主拱圈各截