某大桥中塔交汇处拱架有限元模拟

文/张建飞 安庆职业技术学院建筑工程系 安徽安庆 246003

某大桥中塔交汇处拱架有限元模拟

文/张建飞 安庆职业技术学院建筑工程系 安徽安庆 246003

本文参考某大桥主桥的结构特点和荷载情况，利用有限元软件Midas建立了大桥中塔交汇处拱架有限元模型，并进行了受力计算分析，模拟结果能为拱架施工提供参考依据，也能为其他相关工程施工提供参考价值。

特大桥；受力分析；Midas

某大桥采用菱形主塔，左右塔柱于顶部交汇时采用圆弧段设计，圆弧半径R193.7cm，塔柱厚度10.2m，采用拱形横梁施工。主体结构具体尺寸如下图所示：

1、 拱形横梁设计综述

采用木模，模板厚度为2.5 cm，木模下端采用10 cm×10 cm方木，每60cm设一道预制拱架，方木布设在拱架上，其间距为30 cm；模板拱脚处布置一道HW250×250型钢分配梁；每道分配梁设4个支点，支点间距3.2m，支点采用HW250×250型钢牛腿支撑，牛腿通过爬锥锚固在塔柱混凝土中。

2、 拱架设计计算

2.1 设计计算参数

表1 材料设计参数及用途

2.2 荷载分析

支架系统采用MIDAS2006有限元软件进行模拟，荷载包括：梁体混凝土重量、模板重量、施工荷载，其他荷载。混凝土浇筑高度，如图1。拱架模板系统，如图2。荷载组合为：〈混凝土重量〉×1.4+〈支架、模板自重〉×1.2。

图1 混凝土浇筑分节段图

图2 拱架模板图

根据混凝土浇筑的高度计算作用在方木上的荷载，如下表2。

表2 方木线荷载

2.3 整体模型

图3 模型图

2.4体系整体变形

图4 整体变形

2.5 模板骨架

图5 模板骨架最大应力值

最大组合应力：

σ=197Mpa≤[σ]=215Mpa ，满足强度要求。

2.6 分配梁

图6 分配梁应力图

最大组合应力：

σ=120.3Mpa≤[σ]=215Mpa ，满足强度要求。

图7 方木最大应力值

最大组合应力： ，满足强度要求。

结论：

本文利用有限元软件Midas建立了某大桥中塔交汇处拱架有限元模型，并进行了受力计算分析，模拟结果能为门架施工提供参考依据，也能为其他相关工程施工提供参考价值。

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