小半径连续弯钢箱梁桥的受力特点有哪些
方法/步骤
1、城市及高速公路立交工程中,匝道曲线段的墩位布置复杂,受跨越其下的高架桥梁以及地面道路交通的限制。为了适应道路功能、地形地物限制以及线形的要求,常需要建小半径大跨度桥梁。连续钢箱梁桥具有抗扭刚度大、受力性能好、结构自重轻、外形简洁美观、加工方便、施工期短等优点,非常适用于小半径大跨径曲线梁桥。
2、因此,对这种桥型的研究有着重要的现实意义。对小半径连续弯钢箱梁桥进行空间计算分析。钢箱的边腹板既要承受竖向荷载直接产生的剪应力,也要承受扭矩产生的剪应力,本设计为提高腹板的抗剪能力,把钢箱的边腹板厚度取20mm。支承设计边墩双支座设计,尽量增大其间距。
3、当扭矩一定时,只有增大两支座间距,才能缩小两者的反力差。该桥设计时由于中间墩位置受地形地物限制,无法使用双支座,只能通过增大中横梁的刚度以及采用范围较大的劲性田字形支承隔板,以利结构受力,使用有限元软件建立板壳模型分析计算支反力以及中横梁、边横梁支承加劲处的应力情况。
4、另外,通过反复计算才能正确调整边支座间距以及中支点的偏心值,让边墩两支座的受力更均衡,避免出现支座脱空。尽管已经对中墩预设了偏心,F匝道13#外侧支座在最不利荷载作用下仍出现负反力,该桥通过对边横梁灌混凝土以及铁砂,这样既避免使用抗拉支座,又可保证最不利荷载作用下支座有一定的压力储备。
5、匝道曲线钢箱梁的中墩采用固定支座,边墩曲线内侧布置顺桥向(曲线切向)单向支座,外侧布置双向支座。这样既能保证曲线钢箱在温度或制动力等水平力作用下沿顺桥向发生位移,也能限制钢箱的横向位移,防止曲线梁横向爬移。
6、加劲肋设计顶底板、翼板和腹板的纵横向加劲肋的设置是为了满足构件局部稳定性的要求。必须满足《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》第1.5.10条规定。该钢桥的桥面板采用钢正交异性板,纵肋为闭合截面的U形肋,肋厚6mm,肋距44cm。
7、活载取值计算采用公路I级车道荷载,共4个车道。该工程为城市立交,考虑到目前城市立交超载严重,交通流量大,因此计算中适当增大活载偏载系数。汽车活载作用下,对于曲线梁桥,一般是内侧偏载将使外侧支座产生负反力,外侧偏载将使内侧支座产生负反力。
