标题 | 合肥市浮白公路过路桁架桥结构安全验算 |
范文 | 陈志龙 王雷 摘 要:针对合肥市浮白公路过路桁架桥的结构安全性验算,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,涡河二桥主桥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:过路桁架;结构安全;有限元;材料参数;稳定性验算 1.工程概述 《庐江县农村饮用水安全工程结余资金用于重点区域饮水改造工程》项目涉及七个乡镇,分别为金牛镇、石头镇、郭河镇、泥河镇、龙桥镇、乐桥镇、矾山镇。包含取水泵站及管道工程,其中管道部分约80km。其中的子项工程为给水管道过浮白公路,设计采用钢桁架形式穿过浮白公路,设计采用过路管道2跟,管径分别为Φ400、Φ250,管材为钢管,钢桁架跨度为19米,净高5.5米。钢桁架采用两根钢筋砼柱子支撑,柱子直径Φ800。立面图如图1所示。 2.计算模型及结构参数 本桥上部结构桁架,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,杆单元数量为84个,节点数量36个,如图2所示。 结构材料参数如表1所示: 荷载工况如表2所示。 荷载组合情况详见《公路桥涵设计规范》(JTG D60-2004)。 其中,活载(管道自重及水流压力)按集中荷载的形式作用于桁架下弦杆中的横向杆件,计算时偏安全地采用刚性支撑连续梁的方法确定下弦杆横向杆单元33-39所承受的集中荷载大小,计算模型及计算结果如下图3表所示: 支座反力计算结果与活载计算结果如表3~4所示: 3.计算结果分析 3.1 轴力图 3.2 弯矩图 从图中可以看出,相对于轴力,桁架次内力(弯矩)较小。 3.3 位移计算结果图表 从图中可以看出,结构竖向最大位移仅为5.0mm(精确值为4.54mm) 4.结束语 本文针对合肥市浮白公路过路桁架桥的结构验算,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。 参考文献 [1] 叶见曙.结构设计原理[M]..北京:人民交通出版社,2015.06 [2] 邵旭东.桥梁工程[M]..北京:人民交通出版社,2004.01 [3] 邵旭东.桥梁设计与计算[M]..北京:人民交通出版社,2007.02 |
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