异形桥梁结构支座布置探究

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1、异形桥梁结构支座布置探究　　摘要：异形桥梁结构受力相对复杂，其支反力分布也不均匀。本文针对异形桥梁结构，运用有限元软件进行仿真分析，探讨其支反力的变化规律，总结其支座布置的注意事项，为以后同类工程的设计提供借鉴参考。关键词：异形梁桥；空间有限元分析；支座布置；结构受力分析:Profiledbridgestructurestressrelativecomplex,thereactiondistributionisnotuniform.Inthispaperthebridgestructureprofile,byusingthef

2、initeelementsoftwaresimulationanalysis,thispaperdiscussesthechanginglawofareaction,andtosumupthebearingarrangement,themattersneedingattentionforthefuturesimilarprojectsdesignedtoprovidethereference.:Profiledbridge,Spacefiniteelementanalysis,Bearingarrangement,Struct

3、urestressanalysis中图分类号：U443文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)7引言随着城市建设日新月异的发展，城市立交桥已成为现代化城市不可缺少的一部分，为了满足力学和美学的双重要求，为了使桥梁结构更好的适应线路的平面布置，使立交桥中主线与匝道更好的衔接，异形桥应运而生。异形桥，通常采用单箱多室截面形式，整体性能好、抗弯扭耦合性能佳、建筑高度小、平面形状不规则能适应复杂的桥形变化等优点。异形桥因其平面形状不规则，故其结构受力相对比较复杂，为此本文将应用有限元软件midascivil，运用梁格理论

4、，对异形桥的支座反力的变化规律进行分析研究。常规桥支座设置原则常规桥支座的设置一般应遵循的基本原则：支座布置时要真实反映结构的支承条件，无论桥梁纵、横坡的大小，支座都应水平布置。支座布置时须考虑对上、下部结构的受力特点，保证力的顺利传递而不产生约束。若梁体下布置多个支座，则根据需要布置固定支座、单向活动支座和多向活动支座。各个支座间应应较均匀的分配各方向的支座反力，能通过其变形释放大部分二次力，同时对结构的约束应尽量减少，避免产生不必要的赘余力。7梁桥一般应在每一联的中跨桥墩或桥台上设置一个固定支座，其它墩台均设置活动支座。固

5、定支座的位置是确定桥跨上部结构伸缩量为零的基准点，其位置的确定合理与否，直接影响着桥梁结构的经济性与合理性。对于弯、斜、宽以及异形桥，支座的受力相对复杂，在每个方向上都应有约束的安全储备，以确保其中某个支座失效时，结构不至于在此方向上失稳。对于任何情况下，在同一支承线上都希望沿一定方向布置支座。对于主梁布置较密的结构，在支承部分设置横梁以减少支座数量。为了克服支座的负反力，可采用以下措施：对于箱梁桥，采用单支座；采用平衡重（砼等压重）；改变支点位置或使用撑架等。工程背景主桥构造及设计参数本文依托某市的立交桥跨径为45m的预应力

6、混凝土异形箱梁桥，具有一定代表性。该桥宽由标准断面的13m变化至分叉处9m+12.4m,梁高为2.5m。异形箱梁桥平面布置形式拟采用为“人”字形（图1-a）或“裤衩”形（图1-b）的结构布置形式。支座布置形式为，左端为双支座，右端每侧双支座。(a)(b)异形桥变宽箱梁的构造形式7异形桥支座布置研究异形桥结构布置对支反力的影响在承载能力极限状态（砼的收缩和徐变考虑10年）作用下，异形箱梁采用方案一（左端单箱双室的“裤衩”形）、方案二（左端单箱双室的“人”字形）、方案三（左端单箱四室的“裤衩”形）和方案四（左端单箱四室的“人”字形

7、）的结构布置形式对其支座反力影响如图3及表1所示。支座反力图由图3及表1可知，四种方案的支反力分布规律一致，即异形箱梁的两侧边腹板附近的支反力较大，而中腹板附近的支反力相对较小。其中，方案一、二与方案三、四相比，竖向支反力最大相差1772kN，相对较小；但纵向和横向的支反力最大相差1672kN，相对较大；方案一和方案二相比支反力均相对较大，方案三、四亦如此。故异形梁采用“人”字形支反力相对较好，但采用单箱几室还要综合考虑。支座间距的确定将支座布置形式变为，左端为三支座，右端每侧双支座。在承载能力极限状态（砼的收缩和徐变考虑10

8、年）作用下，就上述四种方案再次进行建模计算分析，其支反力对比结果如表2和表3所示。7各方案支反力对比各方案支反力对比各方案支反力对比由表2、3可知，左端布置支座多少对右端影响很小，但左端布置支座越多，产生水平推力就越大，故异形梁在抗倾覆的前提下，尽量少布置支座，进而减小水平推