曲线钢-混叠合梁架设及顶升分析

李泉彬

(广东省交通规划设计研究院股份有限公司，广东 广州 510507)



曲线钢-混叠合梁架设及顶升分析

李泉彬

(广东省交通规划设计研究院股份有限公司，广东 广州 510507)

钢混叠合箱梁通常使用槽型钢梁，连续梁的中支点临时顶升法可为该位置的混凝土桥面板提供预压力，当桥梁为曲线时，在施工过程中槽型钢箱会产生扭转变形甚至畸变，进而影响架设安全及预压力效果。通过分析槽型钢-混组合梁在各关键工况下的受力和变形，探讨合理的构造设计及顶升方式。

槽型钢混叠合梁；曲线梁；顶升；扭转变形；预加压力

1 模型建立

本文以1座跨径为33 m+35 m的钢-混组合梁桥为例,桥梁平曲线半径R为130 m,槽型钢梁高H为1.45 m,箱宽B为2.7 m,上翼缘板宽T为0.6 m,混凝土顶板厚为0.32 m,钢箱内每隔3 m设置1道横隔板,截面底板厚为24 mm,上翼板厚为30 mm,腹板厚为18 mm。

利用空间有限元分析软件Midas/Civil 2012建立空间模型,钢板采用薄板单元模拟,混凝土板采用厚板单元模拟。组合梁断面如图1所示。

图1 钢-混叠合梁断面图

2 分析方法及要点

曲线钢梁在自重、混凝土重量及顶升力的作用下,均会产生自由扭转变形及约束扭转变形,2种扭转变形都假定截面周边保持不变形,为刚体转动。当钢板较薄或横隔板较少时,截面还会发生畸变[1]。开口截面扭转惯性矩远小于闭口截面,非常容易发生畸变产生翘曲应力。

为了考察该座开口箱梁在施工过程中的扭转变形和扭转应力,建立带横隔板的开口箱梁空间板单元有限元模型,与等尺寸的闭合箱梁模型、无横隔板开口箱梁模型进行扭转变形对比,验证横隔板的设置合理性,以使开口钢箱保持整体扭转,保证施工过程的结构安全[2]。……