上承式UHPC箱型拱桥方案设计与受力性能研究
作者机构:广西交通设计集团有限公司 湖南大学土木工程学院桥梁工程安全与韧性全国重点实验室 湖南大学土木工程学院
出 版 物:《公路工程》 (Highway Engineering)
年 卷 期:2024年
学科分类:081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程]
基 金:湖南省科技创新计划项目:湖湘青年英才(2021RC3068)
主 题:超高性能混凝土(UHPC) 上承式拱桥 有限元分析 应力计算 承载力验算
摘 要:广西防城港市某涉海大桥是一座上承式钢筋混凝土拱桥,为提升通行能力,需在现状桥位附近再建两座拱桥。切合上述需求,提出了上承式超高性能混凝土(UHPC)箱型拱桥设计方案,新方案中每座拱桥包含3片UHPC拱肋,每片拱肋分为4个预制节段,由于拱肋节段自重较轻,可在现有拱桥上拼装成半拱后,吊装形成完整的UHPC拱肋,进而显著提升施工效率。为探明新型UHPC拱桥的受力状态,对该方案建立了Midas整体有限元模型,分别考虑施工过程和运营状态进行计算。计算结果表明:在施工过程和正常使用极限状态下,UHPC拱肋的最大拉应力和压应力均满足受力要求。参考相关技术标准对UHPC拱肋进行了偏心受压和抗剪内力验算,进一步验证了结构的安全性;此外,UHPC拱桥稳定性和刚度同样满足设计要求。