修建水庫對已建橋梁影響的有限元分析.pdf

1、獨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,今后具有某些特殊用途的獨柱式橋墩結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將會達到30％,公路橋梁特別是高等級公路跨河橋梁以及城市立交橋梁越來越多地采用了獨柱式橋墩。獨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例為兩跨簡支梁,中墩采用的獨柱式薄壁式空心橋墩,墩高為51米,設(shè)計時的水位為456米。由于發(fā)展的需要在此橋梁的下游修建水庫,蓄

2、水后的水位達到了497米,其遠遠超出了設(shè)計的校核水位。其造成墩柱的滲透、腐蝕、基礎(chǔ)的沉降等不利影響,所以本文對其進行分析計算,主要對其墩柱的剛度和強度進行校核和驗算。
　　本文通過大量的相關(guān)的文獻進行計算分析,概括性的總結(jié)出了獨柱式橋墩的結(jié)構(gòu)形式,以及其墩柱的截面形式等,進一步闡述了獨柱式墩的計算的基本原理。本文采用有限元法,并利用了ANSYS有限元軟件進行建立橋梁工程的計算模型。根據(jù)規(guī)范的要求對橋梁整體結(jié)構(gòu)進行分析采用車道荷載,

3、及自重、水荷載、人群荷載等。本文重點分析的是修建水庫后,在水位超出設(shè)計水位情況下,巨大的水荷載對墩體強度和剛度的影響。
　　本文經(jīng)計算分析,可以得出如下結(jié)論:水庫建成蓄水后,獨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