半整体式桥台桥梁合成梁式结点的受力性能研究

(总第93期)2005年第3期

福　　建　　建　　筑

FujianArchitecture&ConstructionVol 93

No3 2005

半整体式桥台桥梁合成梁式结点的受力性能研究

陈朝慰1　彭大文2

(1福州大学土木建筑工程学院,福州　350002;2上海市应用技术学院土建系,上海　200235)

摘　要:介绍半整体式桥台桥梁合成梁式结点的构造、所用材料和施工顺序。用ANSYS有限元通用程序建立该结点的有限元模型,研究模型的受力性能及不同参数对其的影响;同时还与其它结点构造的受力特点进行比较分析;本研究结果可供该类桥梁的设计与施工参考。

关键词:半整体式桥台桥梁　受力性能　有限元分析　桥台结点中图分类号:U448　　文献标识码:A　　文章编号:1004-6135(2005)03-0012-03

AnalyseoftheloadedpropertyaboutPartIABSwithcompositivecrunode

ChenChao-weiPengDa-wen

(Collegeofcivilengineeringandarchitecture,FuzhouUniversity,Fuzhou,Fujian,350002)

Abstract:Thestructure,thematerialandtheconstructuringsequencearedescribedinthepaper1Theloadedpropertyisanalysedbyfi2

niteelementmodel,aswellasthediffirentparametreiscarriedthrough1AndtheloadedpropertyofallkindsofcrunodalstucturesiscoM2Pared1Thestudyingresultscanbemadereferencetothedesignandconstructionofthejointlessbridges1

Keywords:PIAB;loadedproperty;FEM;abutmentcronode;1　概述

公路桥梁的伸缩缝已成为桥梁的施工和维护难题之一,它不但昂贵且需要长期的维护。为了避免伸缩缝带来的不便,最好的办法就是取消伸缩缝,这就是通常所说的无伸缩缝桥梁,常用的有整体式和半整体式桥台桥梁。它们和有伸缩缝桥梁的主要区别在于主梁梁端与桥台是连成一体的,而整体式与半整体式桥台桥梁之间的区别在于上部结构和下部的连接方式不同,整体式桥台桥梁的主梁和桥台是整体浇注在一起的,半整体式桥台桥梁的主梁与桥台是通过铰结点构造方式来连接的[1]。本文提出一种受力性能介于整体式和半整体式桥台桥梁之间的结点构造方式—合成梁式的结点构造,并详细介绍所用材料和施工顺序;用ANSYS有限元通用程序建立了该结点的有限元模型;研究在最不利荷载情况下的结点受力性能及结点参数对受力性能的影响;研究结果可供该类桥梁的设计与施工参考。

2　合成梁式结点

211结点的构造

合成梁式结点的构造形式如图1所示,其细部构造是在上下部结构之间采用弧形钢板与钢管进行连接,由于钢板与钢管之间存在着摩擦,同时弧形钢板是外套在钢管上,当上部结构在荷载、温度变化、混凝土的收缩、徐变产生转动或水平位移时,下部结构对上部结构具有一定的抵抗作用;钢管主要起连接和模板作用,下部结构采用柔性基础。该结点的主要特点是下部结构对上部结构因荷载产生的转动和水平移动具有一定的约束,使得下部对上部结构的连接作用介于固结与铰结之间,采用这种结点构造的桥梁受力介于整体式和半整

图1　合成梁式结点构造图

后(约一半台帽高度),停止浇筑,预留连接钢筋;对预制钢管钻孔,把U形钢筋穿过钢管,留在钢管内;把钢管固定到台帽设计高度位置处;台帽内预留钢筋与通过钢管的倒U形筋进行焊接后,再浇筑台帽和钢管内的混凝土,保证两者共同受力;最后把预制主梁安放在钢管上,调整位置,保证钢板与钢管吻合。

体式桥台桥梁之间。

212合成梁式结点的施工方式

依据国外有关无伸缩缝桥梁的建造资料[2],本文建议合成梁式结点的施工顺序为:当混凝土的台帽浇筑到设计高度

图2　钢管与台帽结合方法图

在钢管内填充混凝土目的是增大支座截面刚度,同时由于钢管与上面的弧形钢板摩擦系数比钢管与混凝土的摩擦系数小,有利于结构变形。钢管与台帽的结合见图2所示。

施工时要注意:钢管上钻孔的孔洞大小要满足倒U形钢