修建水庫(kù)對(duì)已建橋梁影響的有限元分析.pdf

1、獨(dú)柱式橋墩是公路和鐵路橋梁工程中應(yīng)用最廣泛的一種橋梁類型,據(jù)相關(guān)資料分析預(yù)測(cè),今后具有某些特殊用途的獨(dú)柱式橋墩結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將會(huì)達(dá)到30％,公路橋梁特別是高等級(jí)公路跨河橋梁以及城市立交橋梁越來越多地采用了獨(dú)柱式橋墩。獨(dú)柱式橋墩相比雙柱式橋墩有節(jié)省空間、節(jié)約成本、阻水面積小及城市交通中行車方便等益處。本文的研究的工程實(shí)例為兩跨簡(jiǎn)支梁,中墩采用的獨(dú)柱式薄壁式空心橋墩,墩高為51米,設(shè)計(jì)時(shí)的水位為456米。由于發(fā)展的需要在此橋梁的下游修建水庫(kù),蓄

2、水后的水位達(dá)到了497米,其遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了設(shè)計(jì)的校核水位。其造成墩柱的滲透、腐蝕、基礎(chǔ)的沉降等不利影響,所以本文對(duì)其進(jìn)行分析計(jì)算,主要對(duì)其墩柱的剛度和強(qiáng)度進(jìn)行校核和驗(yàn)算。
　　本文通過大量的相關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行計(jì)算分析,概括性的總結(jié)出了獨(dú)柱式橋墩的結(jié)構(gòu)形式,以及其墩柱的截面形式等,進(jìn)一步闡述了獨(dú)柱式墩的計(jì)算的基本原理。本文采用有限元法,并利用了ANSYS有限元軟件進(jìn)行建立橋梁工程的計(jì)算模型。根據(jù)規(guī)范的要求對(duì)橋梁整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析采用車道荷載,

3、及自重、水荷載、人群荷載等。本文重點(diǎn)分析的是修建水庫(kù)后,在水位超出設(shè)計(jì)水位情況下,巨大的水荷載對(duì)墩體強(qiáng)度和剛度的影響。
　　本文經(jīng)計(jì)算分析,可以得出如下結(jié)論:水庫(kù)建成蓄水后,獨(dú)柱式橋墩的整體主壓應(yīng)力分布比蓄水前明顯增大很多,且在上部和中部的變截面部位有小的突變,在底端的變截面部位達(dá)到最大,但均未超過規(guī)范規(guī)定。尤其是墩柱底端的空心體和實(shí)體相接的截面的部位應(yīng)力變化最大且復(fù)雜,且其截面處的應(yīng)力變化是曲線段的應(yīng)力比直線段的大而且最大和最小