梁拱组合拱桥拱脚局部应力分析和试验研究.PDF

第 １１卷　第６期 铁道科学与工程学报 Ｖｏｌｕｍｅ１１　Ｎｕｍｂｅｒ６ ２０１４年 １２月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＲａｉｌｗａｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２０１４ ① 梁拱组合拱桥拱脚局部应力分析和试验研究 １ １、２ １ 杨剑 ，邹团结 ，汪金胜 （１．中南大学土木工程学院，湖南长沙４１００７５； ２．湖南永龙高速公路建设开发有限公司，湖南永顺４１６７００） 摘　要：某外倾式梁拱组合拱桥的拱、梁连接处原设计采用高强螺栓连接，由于某些原因在施工过程中变更为焊接连接。 由于该拱脚连接部分受力复杂，且焊缝连接对结构受力以及运营维护提出了更高要求。为了解拱梁连接处应力分布，并为 后期桥梁的运营维护提供理论依据，采用有限元建立该桥拱脚连接处的精细化有限元，并以实际施工过程中的监测结果进 行验证，研究结果表明：采用板壳单元的精细化有限元拱脚模型能有效模拟拱脚局部应力分布特征，研究分析结果将为后 期运营维护提供重要的参考。 关键词：拱脚；局部应力；有限元 中图分类号：Ｕ４４８　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１６７２－７０２９（２０１４）０６－００２５－０５ Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｌｏｃａｌｓｔｒｅｓｓａｔａｒｃｈｆｏｏｔｉｎｇｏｆｂｅａｍ－ａｒｃｈ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｂｒｉｄｇｅａｎｄｔｅｓｔｒｅｓｅａｒｃｈ １ １，２ １ ＹＡＮＧＪｉａｎ，ＺＯＵＴｕａｎｊｉｅ ，ＷＡＮＧＪｉｎｓｈｅｎｇ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００７５，Ｃｈｉｎａ； ２．ＨｕｎａｎＹｏｎｇｌｏｎｇＥｘｐｒｅｓｓｗａｙＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｏ．Ｌｔｄ，Ｙｏｎｇｓｈｕｎ４１６７００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｅｄｔｙｐｅｏｆｂｅａｍ－ａｒｃｈｊｏｉｎｔｌｏｃａｔｅｄａｔａｒｃｈｆｏｏｔｉｎｇ，ｗｈｉｃｈｗａｓｏｒｉｇｉｎａｌｌｙｄｅｓｉｇｎｅｄｗｉｔｈ ｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈｆｒｉｃｔｉｏｎｇｒｉｐｂｏｌｔ，ｗａｓｃｈａｎｇｅｄｔｏｗｅｌｄｉｎｇｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｏｗｉｎｇｔｏｓｏｍｅｒｅａｓｏｎｓ．Ｔｈｅｌｏｃａｌｉｚｅｄｓｔｒｅｓｓｏｆ ａｒｃｈｆｏｏｔｉｎｇｉｓｖｅｒｙｃｏｍｐｌｅｘ，ａｎｄｈｅｎｃｅｉｔｎｅｅｄｓｈｉｇｈｅｒｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｆｕｔｕｒｅｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｔｈｅａｒｃｈｆｏｏｔｉｎｇ，ｔｈｅｒｅｆｉｎｅｄｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅａｒｃｈｆｏｏｔｉｎｇｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ， ａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｆｒｏｍａｃｔｕａｌｐｒｏｊｅｃｔｓｗｅｒｅｕｔｉｌｉｚｅｄｔｏｖｅｒｉｆｙｉｔｓｖａｌｉｄｉｔｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ ｔｈａｔｔｈｅｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆａｒｃｈｆｏｏｔｉｎｇｃａｎｂｅｗｅｌｌｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙｔｈｅｐｌａｔｅｓｈｅｌｌｒｅｆｉｎｅｄｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎｂｅｏｆｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｒｅｆｅｒ