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你知道桥面板有哪几层基本体系吗?

2020-05-30 18:20:08
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桥面板主梁选用流线型扁平缄默钢箱梁,箱梁全宽20m,桥面板厚16mm,铺装层厚6cm,顶板U肋间距600mm,高280mm,板厚8mm;横隔板厚10mm,间距3.6m。对钢桥面板停止弹性分析,对3个基本受力系统树立有限元模型,分别核算后,选用应力叠加法把各系统下得到的钢桥面板正应力停止叠加,得到正交异性钢桥面板的组合应力。

基本系统

基本构造系统(桥面系统),由纵肋、横肋和桥面板组成的构造。将整个桥面系统视为弹性体支撑在主梁上,接受桥面车轮荷载,其边境条件为纵梁和横梁。选择箱梁的倒霉节段来核算其内力。

由于近塔处钢箱梁截面宽度逐步变窄,是构造的单薄点,所以取近塔处梁段为核算选用的节段。节段长度为47.6m(突变宽段20.3m+中心窄梁段7m+突变宽段20.3m)。对节段树立有限元模型时,除桁式纵隔板用梁单元模拟外,钢箱梁选用全梁段板壳单元停止模拟,且在箱梁节段两端设置横桥向与竖桥向约束,中心底板下在实践支座范围内设置横桥向与竖向约束,在节段箱梁一端的形心方位施加顺桥向约束。核算荷载包含箱梁自重、桥面铺装和车道荷载,不思索斜拉桥整体受力中主梁的轴力、剪力和弯矩的影响。

经核算,得到系统桥面顶板上的正应力,如基本构造系统在荷载效果下,顶板的正应力在中心截面普及较大,较大为20MPa,为拉应力;横隔板对顶板正应力的纵向分布影响不显着;在横隔板与纵隔板或腹板的相交处顶板正应力会增大。正应力在横向的分布不平均也比拟显着,在恣意一截面处,腹板处及纵隔板处顶板的正应力比远离腹板和纵隔板的顶板上的正应力要大。

顶板与腹板交接处的正应力抵达16MPa,在与纵隔板相交的正应力为20MPa,而在远离腹板与纵隔板处,正应力较小为9MPa左右,阐明顶板中心截面正应力沿横桥向的分布不平均比拟显着。

第三基本系统

作为第三基本构造系统的桥面顶板被视为弹性体支撑在纵肋和横隔板上的各向同性接连板,直接接受车轮局部荷载。

核算模型纵向取两横隔板之间为2.6m,横桥向取3个纵向加劲肋,宽度为1.8m。顶板支撑在纵向加劲肋上,纵向加劲肋在其两端简支。核算荷载有恒载和活载,恒载包含箱梁自重和桥面铺装,活载为车辆荷载。依据模型尺度,横桥向能安顿一列车轮,纵桥向也仅能安顿一列车轮,以0.6m×0.2m的车轮效果面积用面力施加于桥面板上。车辆荷载分两种工况:一种是对称效果于纵向加劲肋上,另一种是效果于两个加劲肋之间。

车轮荷载在顶板上横向安顿对顶板纵桥向应力的较大值影响较小。当对称安顿,较大压应力值为30.5MPa;当安顿在两加劲肋之间时,较大压应力值为30.1MPa。

系统应力叠加

在运用3个基本系统来分析正交异性桥面板的受力情况时,要对3个系统核算的成果停止叠加。本文所分析的扁平钢箱梁的宽度较大,关于顶板来说,横向应力较大,顶板处于杂乱的双向受力状态。由于车轮下的顶板应力比其他部位大,有将其恰当叠加在组合应力中。但是正交异性板的顶板膜效应效果显着,同时顶板的双向压应力较大,对顶板的膜效应展开约束效果显着,此刻叠加原理不再适用。因而,对3个系统的成果停止叠加时,要思索叠加的适用范围。普通来说,在应力不资料的屈从时叠加可以停止。


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