下承式鋼箱系桿拱橋局部結構有限元分析

呂成林，曾 嵩，向明航，陳 璨

(重慶交通大學土木建筑學院，重慶400074)

近年來，下承式鋼箱系桿拱橋在我國發展得很快，其具有良好的受力性能，造型優美，并具有鋼結構自重輕、建筑高度小、跨越能力大、施工周期短等特點，因而此種橋梁在跨越高等級公路及河流的橋梁中具有較好的優越性，尤其是應用在跨度為100～150m范圍內的城市主干道、高速公路和鐵路中。鋼箱系桿拱橋是一個受力十分明確的結構，其各部分構造要求傳力明確且有足夠的強度和剛度，各部分構造既重要又復雜，因此在進行此類橋梁設計時，有必要對各局部結構的受力情況進行分析。本文結合江津濱江新城濱州路一號橋，對其吊桿錨固結構進行有限元分析。

1 工程概況

江津濱江新城濱州路一號橋是濱洲路上的一座重要的城市橋梁。其橋型為主跨120m的下承式鋼箱系桿拱橋。橋橫向全寬35m，縱坡為2.549%。拱肋為鋼箱結構，跨徑120m，計算矢高37.2m，矢跨比1/3.2。拱肋截面為等截面箱型截面，頂、底板厚度為32mm，腹板厚度為24mm。其中拱肋高2.8m，寬1.8m。拱軸線根據吊桿的索力和高低拱腳情況，按實際壓力線確定拱軸線。拱軸線由多段直線形成，直線與直線之間用圓曲線過渡。吊桿與拱肋錨固連接處局部結構如圖1所示。

圖1 局部結構圖

2 局部模型的建立與計算方法

2.1 計算方法

局部模型受力以及約束狀態都受到全橋模型結果的影響，因此在進行局部分析時，必須先計算出全橋整體分析所得的吊桿內力，再根據圣維南原理將各桿件內力靜力等效地加在局部模型上，在局部模型上再加上相應的位移約束條件，計算可反映局部受力的應力分布情況。……