考虑桩土作用的高墩大跨连续结构几何 非线性效应分析.pdf

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1、第3４卷第11期公路交通科技Vol．3４No．112017年11月JournalofＨighwayandTransportationResearchandDevelopmentNov．2017doi:10．3969/j．issn．1002－0268．2017．11．013考虑桩土作用的高墩大跨连续结构几何非线性效应分析1233辛延甫，王雪霁，侯炜，李源(1．甘肃省公路建设管理集团有限公司，甘肃兰州730030;2．中交第一公路勘察设计院有限公司，陕西西安710065;3．长安大学公路学院，陕西西安71006４)摘要:在迅速崛起的西部高原山区高墩大跨桥梁多以百米左

2、右的高墩大跨连续刚构桥为主,其几何非线性问题变得越来越重要。为了研究桩土作用下该结构的几何非线性效应,以西部某高墩大跨连续刚构桥为依托工程,利用大型有限元软件进行了考虑桩土效应的几何非线性施工全过程模拟。对比分析了该类型桥梁在桩土作用下几何非线性效应对结构应力和位移在施工阶段及成桥后的影响程度,并研究了不同墩高情况下几何非线性效应对该类型桥梁的变形及结构内力的影响规律。分析结果表明:几何非线性效应对主梁断面顶、底板应力的影响随着悬臂长度的增加而逐渐增大;考虑比不考虑几何非线性效应的主梁竖向位移值小,且位移曲线平顺连续;几何非线性效应对主梁弯矩和主墩剪力影响较大,

3、且剪力分布的非线性随墩身高度的增加而明显,呈先增大后减小的现象;几何非线性效应对边跨主梁弯矩的影响效应随墩高的增加而减小,对墩顶及中跨主梁弯矩的影响随墩高的增加而增大。为了更好地控制结构应力及线形,建议高墩大跨连续结构在设计及施工控制中应着重计入几何非线性效应的影响。关键词:桥梁工程;几何非线性;数值分析;高墩;连续刚构桥;桩土效应中图分类号:U４４1文献标识码:A文章编号:1002－0268(2017)11－008４－07AnalysisonGeometricNonlinearEffectofHigh-pierandLong-spanContinuousStr

4、uctureConsideringPile-soilInteraction1233XINYan-fu，WANGXue-ji，ＨOUWei，ＬIYuan(1．GansuRoadConstructionManagementGroupCo．，Ｌtd．，ＬanzhouGansu730030，China;2．CCCCFirstＨighwayConsultantsCo．，Ｌtd．，Xi’anShaanxi710065，China;3．SchoolofＨighway，Chang’anUniversity，Xi’anShaanxi71006４，China)Abstract:Th

5、ehigh-pierandlong-spanbridgesinthewestplateaumountainousareahavebeenconstructedrapidly，mostofthemarelong-spancontinuousrigidframebridgesof100metersorso，andtheirgeometricnonlinearityisbecomingmoreandmoreimportant．Inordertostudythegeometricnonlineareffectofthestructureunderpile-soilint

6、eraction，basedontheprojectofahigh-pierandlong-spancontinuousrigidframebridgeinwesternChina，itswholegeometricnonlinearityconstuctionprocessissimulatedbyusingalargefiniteelementsoftware，theinfluencedegreesofgeometricnonlineareffectonthestructuralstressanddisplacementofthistypeofbridgea

7、tconstructionstageandaftercompletionunderpile-soilinteractionarecomparativelyanalysed，andtheinfluencerulesofgeometricnonlineareffectonthestressanddisplacementofthistypeofbridgewithdifferentpierhightsarestudied．Theanalysisresultshowsthat(1)theinfluenceofgeometricnonlineareffectonthest

8、ressesinthet