大跨度桥梁非线性计算的空间梁格模型研究.pdf

第 23 卷第 1 期 华 东 交 通 大 学 学 报 Vol . 23 　No . 1 2006 年 2 月 Journal of East China Jiaotong University Feb . , 2006 ( ) 文章编号 :1005 - 0523 2006 01 - 0033 - 04 大跨度桥梁非线性计算的空间梁格模型研究 1 2 文方针 ,彭可可 ( 1. 广东省公路勘察规划设计院 ,广东 广州 510507 ;2 . 中南林学院 ,湖南 长沙 410075) 摘要 :建立了某大跨度刚构梁柔性拱桥空间梁格模型 , 同时考虑了几何非线性和材料非线性 ,对其极限承载力进行了计算研 究. 研究表明 ,空间梁格模型能较好地模拟出桥梁的初始缺陷 ,是一种大跨度桥梁非线性计算中较合理的建模方法. 关 　键 　词 :非线性 ;极限承载力 ;空间梁格法 中图分类号 :TU375 　　　　　　文献标识码 :A 　　随着桥梁跨径的不断增大 , 其极限承载力问题 空间梁格法相对于常用的空间梁元能更真实的反 变得更为重要. 关于大跨度桥梁极限承载力平面模 映实际情况 ,更好地模拟出桥梁的初始缺陷; 相对 型分析 , 国内外已进行了大量研究 ,并获得了较为 于三维仿真模型 ,它建模方便 ,计算速度快 ,精度能 可靠的结果 ; 至于三维模型分析 ,过去在这方面的 满足工程设计要求. 研究进展较为缓慢[ 1] . 目前 ,桥梁工程中常用大型 通用有限元程序建立有限元模型进行计算分析 ,这 1 　工程背景 就要求有限元模型要尽可能地反映实际情况. 从理 论上讲 ,采用三维仿真模型失真少 ,精度高 ,但模型 某桥为 130 m + 2 ×275 m + 130 m 预应力混凝 庞大 ,对计算机配置要求很高 ;对于宽跨 比较小的 土连续刚构 + 钢管混凝土柔性拱组合结构. 其跨径 桥梁结构 ,可采用空间梁单元法进行分析 ,但该法 在同类型桥梁中居于前列. 对桥梁结构模拟失真较大 ,无法准确模拟桥梁横向 主梁采用 C60 预应力砼 , 单箱双室变高度截 荷载的作用. 本文采用空间梁格法对某大跨度预应 面 ,两边腹板为斜腹板 , 吊杆采用箱内锚固式 ,分别 力混凝土连续刚构 + 钢管混凝土柔性拱组合桥梁 锚于拱肋上平联板与主梁箱内的混凝土锚固底座. 极限承载力进行了分析 ,取得了较为满意的结论. ( ) 拱轴线为二次抛物线 见图 1 . 收稿 日期 :2005 - 09 - 20 ( ) 作者简介 :文方针 1976 - ,男 ,湖南衡东人 ,2004 年毕业于中南大学桥梁工程专业 ,工学硕士. 　　　　　　　　　　　　　　　　　　华 东 交 通 大 学 学 报 　　　　　　　　　　　　　　　2006 年 34 　　式中, b ———梁格代表的板的宽度; d ———梁格 2 　计算模型 代表的板的厚度