不同截面的钢混结构桥梁的力学性能分析

朱昭海

(贵州贵安轨道交通有限公司,贵州 贵安新区 550025)

0 引 言

中国地域辽阔、人口众多、资源分布不均，所以经济、快捷的公路运输普遍占有更大的优势，为了满足公路建设过程中跨越河流、湖泊、海峡、山谷或其他障碍物等功能，以及为实现公路线路与其他既有线路的立体交叉的需求，所以根据公路桥梁所处环境条件下寻求最合理截面是至关重要的。合理的桥梁截面不仅能提高结构安全性，还能可以优化计算、降低成本、降低施工难度、节省施工时间等等。

本文以工程实例为背景，对中小跨径桥梁的截面设计方案进行分析对比，对不同箱梁截面形式的简支桥梁模型的计算结果差异进行分析对比。

1 工程背景

贵安新区中心大道的主线跨湖林支线公路桥，该桥为跨径35 m的简支桥梁，桥宽为4 m(人行道)+0.5 m(防撞栏杆)+2.5 m(非机动车道)+0.5 m(防撞栏杆)+14.5 m(车行道)+0.5 m(防撞栏杆)=22.5 m，现拟采用两种不同的箱梁截面进行建模计算分析。桥梁截面如图1。

图1 截面图(单位mm)

2 计算模型

采用桥梁有限元分析软件Midas/Civil建立两种截面的桥梁空间模型。箱梁设计按部分预应力A类构件设计下面具体介绍所施加的永久作用、可变作用及边界条件。

一期恒载：结构自重γ=26 KN/m

二期恒载：桥面混凝土人行道板宽度4.0 m,平均厚度83 cm,重度=25 KN/m3；钢结构栏杆单侧每延米1.0 KN/m。

温度荷载：竖向日照正温差T=14 ℃，T=5.5 ℃ A=300 mm

竖向日照负温差T=-7 ℃，T=-2.75 ℃ A=300 mm

其他参数：相对湿度75

计算结果分析

表1 中梁规范验算汇总表

3 结果分析

由上述图、表可以看出，在其他条件相同的情况下，大箱梁截面在作用长期效应组合下主梁上下缘的最小正应力为小箱梁截面的47%～63%；作用短期效应组合下主梁上下缘的最小正应力，大箱梁截面为小箱梁截面的16.4%～50%；作用短期效应组合下主梁的主拉应力，大箱梁截面为小箱梁的33%；作用标准值组合下主梁的主压应力，大箱梁截面为小箱梁截面的62%～73%。

4 结 论

可见在该桥所处条件下，从所受应力情况来看，相对于选择小箱梁作为该桥截面，选择大箱梁截面将大大减少桥体所受应力，使得桥体受力更加合理。