斜交弯箱梁桥静力检算有限元仿真

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近年来,随着我国公路和城市道路的迅速发展,高架道路及立体交叉工程愈来愈多,由于地形、地物的限制,路线整体线形连续性和城市环境美化等原因,使得高架结构和立交结构有弯、坡、斜、异形等特点,曲线梁桥因其能较完美地达到设计和使用要求而日益得到广泛应用。而由于曲线梁桥在设计、施工方面不及直线梁桥成熟,而在桥梁竣工后及服役过程中,对其进行健康监测是非常必要且重要的。对于受力特性相对简单明了的直线梁桥,可按照《大跨径混凝土桥梁的试验方法》、《公路桥梁设计规范》或《城市桥梁荷载规范》进行静载试验,而对于曲线桥梁,没有统一的、常规的检测方案以供使用。本文以课题组小南立交长期实时静力检测的工程实践为依托,讨论了钢筋混凝土斜交弯箱梁桥的静载试验相关问题,对斜交弯箱梁桥的上部构造的构造特点及受力特点进行了分析,采用土木工程软件MIDAS/CIVIL建立基于梁格系理论的空间梁格有限元模型,计算该桥在设计荷载下的内力,根据内力包络图确定该桥静载试验中的控制截面,基于空间梁格模型和二维动态规划加载理论,以控制截面荷载效率为控制参数,确定静载试验重车布载位置及重车类型,采用大型通用有限元软件ANSYS建立三维实体有限元模型,讨论了钢筋混凝土斜交弯梁桥密布钢筋的实现方式,基于ANSYS有限元计算结果,分析了桥梁在试验荷载作用下的应变、挠度分布规律,对控制截面上的传感器布置位置进行了讨论。
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