先简支后连续T梁桥全过程力学行为及极限承载力分析



先简支后连续T梁桥全过程力学行为及极限承载力分析

朱小青，陈代海，陈淮

(郑州大学 土木工程学院，河南 郑州 450001)

先简支后连续T梁桥是国内外高速公路在用的一种桥梁结构新形式，具有施工较简易、行车条件较好且经济合理，兼备简支梁与连续梁桥的优点，因而在桥梁工程中得到了越来越多的应用[1-2]。目前，对该类型的桥梁进行试验无疑是研究其极限承载力最直接有效的方法，但也存在着诸如成本较高、费工费时等缺点，尤其对于新建桥梁，不可能为研究极限承载力而进行破坏试验，作为一种经济、省时且行之有效的方法，数值仿真分析弥补了上述缺点[3]。然而，由于有限元分析中涉及到材料和几何双重非线性，计算工作量很大，且收敛困难；此外，桥梁结构的极限承载力受施工工艺和施工过程的影响很大[4-5]，目前关于先简支后连续T梁桥结构从施工至加载到承载能力极限状态的全过程分析并不多见。为此，本文以河南省省道S318线西张村大桥为工程背景，运用有限元软件Midas/FEA建立了该桥的实体模型，模型考虑了几何非线性和材料非线性，同时运用软件提供的单元激活与钝化功能，分别在6种工况下对先简支后连续T梁桥结构从施工至极限破坏的受力全过程进行了模拟，根据计算得到的破坏荷载、破坏特征、荷载位移曲线以及桥梁安全系数等，评定了该桥的极限承载力。

1工程概况

西张村大桥是河南省省道S318线上一座重要的高墩桥梁，该桥桥面净宽12 m，双向两车道设计，横向由5片T梁组成，采用先简支后连续梁桥体系，共3联11孔。……