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Rock Street, San Francisco
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  以桥梁结构通用有限元分析与设计软件Midas Civil来分别建立弯桥及相应简化成直桥的模型,通过对相关数据的比较,来分析在桥梁检测中用直桥模拟弯桥的可行度。
  关键词Midas Civil;直桥;弯桥;桥梁检测
  
  K928.78
  目前弯梁桥在现代化的公路及城市道路立交中的数量逐年增加,应用已非常普遍。尤其在互通式立交的匝道桥设计中应用更为广泛。目前出现了很多小半径的曲线梁桥,特别是匝道桥梁更是如此。此类桥梁具有斜、弯、坡、异形等特点,给桥梁的线型设计和构造处理带来很大困难。利用Midas Civil来建立桥梁模型,弯桥模型的建立比直桥复杂的多,在桥梁检测的分析模型中,能否将半径较大的弯桥近似地用直桥来建模成为受关注的问题。
  
  1. 弯桥
  某半径较大的预应力钢筋混凝土4跨连续弯箱梁桥全长88.96m,桥面宽8.5m,2车道布置,荷载等级为公路1级。利用桥梁结构通用有限元分析与设计软件MIDAS CIVIL建模,共136个节点、128个单元,如图1所示,箱梁截面及相关数据如图2所示。
  
  图1弯桥结构示意图
  
  
  图2箱梁截面及相关数据
  
  对于桥梁检测中我们所关心的数据,下面来查看弯桥在移动荷载下的弯矩图及应力图,分别如图3—图4所示。
  
  图3弯桥弯矩图
  
  图4弯桥应力图
  
  
  2. 直桥
  弯桥的模型建立是比较复杂的,由于桥梁的半径较大,下面用直桥来模拟,如图5所示。
  
  图5直桥模型
  下面同样来查看直桥的弯矩及应力图。
  
  
  图6直桥弯矩图
  
  图6直桥应力图
  
  3. 弯桥与直桥的比较
  表1 弯桥与直桥的比较
  
  
  
  4. 结论
  由表1我们可知,用直桥来模拟弯桥所得到的结果相差还是比较大的,在20%范围内,同时弯桥在外力荷载作用下还存在横向弯矩等较复杂的受力特点,这样应尽量使用弯桥模型来模拟实际的弯桥受力情况,以便得到更为真实的结果。但由于弯桥建模的复杂性,在弯桥半径更大的情况下,是否能用直桥来模拟,还需进一步研究。
  
  参考文献
  1 北京迈达斯技术有限公司.斜桥与弯桥分析.2007.8
  2 刘夏平.桥梁工程.科学出版社,2009.1
  3 项贻强,唐苍松,林泉,吴光宇,姜旭东.预应力混凝土弯桥的极限承载力及其分析J.中国市政工程,2008年05期
  4 林泉.预应力混凝土弯桥的空间受力特性分析研究D.浙江大学硕士毕业论文;2006年
  注文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

  

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