某大橋中塔交匯處拱架有限元模擬

張建飛

【摘要】本文參考某大橋主橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和荷載情況，利用有限元軟件Midas建立了大橋中塔交匯處拱架有限元模型，并進(jìn)行了受力計(jì)算分析，模擬結(jié)果能為拱架施工提供參考依據(jù)，也能為其他相關(guān)工程施工提供參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】特大橋；受力分析；Midas

【中圖分類號(hào)】U445

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

某大橋采用菱形主塔，左右塔柱于頂部交匯時(shí)采用圓弧段設(shè)計(jì)，圓弧半徑R193.7cm，塔柱厚度10.2m，采用拱形橫梁施工。主體結(jié)構(gòu)具體尺寸如下圖所示：

1、 拱形橫梁設(shè)計(jì)綜述

采用木模，模板厚度為2.5 cm，木模下端采用10 cm×10 cm方木，每60cm設(shè)一道預(yù)制拱架，方木布設(shè)在拱架上，其間距為30 cm；模板拱腳處布置一道HW250×250型鋼分配梁；每道分配梁設(shè)4個(gè)支點(diǎn)，支點(diǎn)間距3.2m，支點(diǎn)采用HW250×250型鋼牛腿支撐，牛腿通過(guò)爬錐錨固在塔柱混凝土中。

2、 拱架設(shè)計(jì)計(jì)算

2.1 設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)

2.2 荷載分析

支架系統(tǒng)采用MIDAS2006有限元軟件進(jìn)行模擬，荷載包括：梁體混凝土重量、模板重量、施工荷載，其他荷載。混凝土澆筑高度，如圖1。拱架模板系統(tǒng)，如圖2。荷載組合為：<混凝土重量>×1.4+<支架、模板自重>×1.2。

根據(jù)混凝土澆筑的高度計(jì)算作用在方木上的荷載，如下表2。

2.3 整體模型

2.4體系整體變形

2.5 模板骨架

2.6 分配梁

結(jié)論：

本文利用有限元軟件Midas建立了某大橋中塔交匯處拱架有限元模型，并進(jìn)行了受力計(jì)算分析，模擬結(jié)果能為門架施工提供參考依據(jù)，也能為其他相關(guān)工程施工提供參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]熊濤，張育智.瀘州泰安大橋主梁的易損性分析[J].四川建筑，2009，29（5）：130～131

[2]李忠獻(xiàn)，齊懷展，朱勁松.基于模態(tài)曲率法的大跨度斜拉橋損傷識(shí)別[J].地震與工程振動(dòng)，2007，27（4）：122～126

[3]黃征.有限元模型修正及結(jié)構(gòu)破損識(shí)別方法研究[D].同濟(jì)大學(xué)學(xué)位論文，2007

[4]陸新征.建筑抗震彈塑性分析-原理，模型與在ABAQUS，MSC，MARC和SAP2000上的實(shí)踐[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010

[5]K. Menchel， T.J. Massart，Ph. Bouillard.Identification of progressive collapse pushover based on a kinetic energy criterion[J].Structural engineering and mechanics，2011，39（3）：427-447.

[6]蔣玉川.MIDAS在結(jié)構(gòu)計(jì)算中的應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2012.