丰乐亭桥上部结构箱梁设计验算

2016-08-06董开业王雷

建筑科技与经济 2016年7期

董开业　王雷

摘要：针对丰乐亭桥新建工程中的主桥结构安全性验算，建立了空间有限元计算模型，可有效模拟使用荷载的作用，避免了平面计算问题中有关荷载纵横向分布的复杂简化问题，且计算结果可靠；计算结果表明，丰乐亭桥上部结构箱梁在使用荷载作用下强度满足要求，可供广大技术人员参考。

关键词：主桥；加固工程；有限元；材料参数；结构验算

1.工程概述

丰乐亭桥位于丰乐亭路（戚继光路-大众路）建设工程桩号K0+364.500处，跨越一规划河沟，斜交角度15度，桥梁上部结构采用25米C50预应力混凝土简支小箱梁，按照A类构件进行设计。箱梁预制高度为1.4米，宽度为2.4米；箱梁顶板厚度为0.18米，箱肋水平宽度为0.18米，边肋变化宽度为0.25米，箱室数为1个，湿接缝宽度为0.55米，厚度为0.18米，设计的荷载标准为公路-Ⅰ级，依据建设单位的要求，对使用荷载作用下结构安全性进行验算。

2.计算模型及结构参数

本桥主桥上部结构本桥为斜交预应力混凝土简支小箱梁梁，分析软件采用国内通用的Midas Civil，计算采用精度较高的单跨空间有限元模型，其中，梁单元数量为418个，节点数量243个，钢束数量为72个，如图1所示。

结构材料参数如表1～表3所示：

荷载工况如表4～表5所示。

2）梁截面温度，如下表6所示

荷载组合情况详见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）。

3.计算结果分析

结构使用状态最不利荷载组合时5-9号梁弯矩图如图2～图6所示：

可见，使用状态下，9号梁弯矩相对最大，故对9号梁进行截面验算。号号梁结构验算结果如表6～表12所示，限于篇幅，本文仅列出1号梁的跨中、支点及L/4截面分析结果。

验算结果表明，上部结构箱梁满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求。

4.结束语

本文针对丰乐亭桥新建工程的结构验算，建立了空间有限元计算模型，比起平面计算模型，可有效模拟使用荷载的作用，避免了平面计算问题中有关荷载纵横向分布的复杂简化问题，且计算结果可靠，可供广大技术人员参考。