连续梁拱-组合桥拱座节段受力状态研究
作者单位：中铁十四局集团第二工程有限公司
会议名称：《2023年全国土木工程施工技术交流会》
会议日期：2023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]
关 键 词：连续梁-拱组合桥 拱座 结构受力分析 有限单元法 节段模型
摘 要：连续梁-拱组合桥拱座节段部位结构构造复杂,拱座要承受支座反力、拱肋与主梁传来的轴力与弯矩等荷载,使其受力情况比较复杂。拱座作为复杂结构之一,目前对其运营阶段受力状态的研究相对比较滞后,而运营阶段受力状态不明确往往导致局部发生破坏进而影响桥梁结构的整体使用。为明确拱座处的应力场分布规律,建立了拱座部位的节段模型,进行拱座局部状态受力分析研究。采用通用有限元软件ABAQUS建立拱座节段实体单元有限元模型,利用MIDAS Civil建立的全桥模型,采用移动荷载追踪器,分别找出拱座截面最大弯矩、最小弯矩、拱座截面最大轴力、拱肋最大轴力、拱座截面最大剪力、拱座截面最小轴力时对应的活载布置形式,输出为MCT文件,并将其导入至全桥模型中,作为一个静力荷载,提取对于节段模型端截面对应的主梁、拱座截面运营工况下的截面内力,将其换算为应力;再将该应力视为面荷载施加在ABAQUS节段实体单元模型的端截面上。计算结果表明:拱座混凝土受拉区出现在箱梁与拱座结合面处的四个角落,且拱座模型的最大主拉应力达到3.34MPa,局部位置最大主拉应力达到抗拉极限强度值,存在开裂的可能;拱座混凝土的整体主压应力场较好,拱座顶面到拱座底面呈现增大的趋势,且主压应力分布均匀。