小半徑曲線連續箱梁橋恒載應力的空間分布特性分析

馮升陽，郭增偉*，趙付強

(1.重慶交通大學土木工程學院,重慶 400074;2.中交路橋建設有限公司,北京 100027)

隨著時間的推移和技術的進步，中國橋梁工程正迅速發展[1]。在各類橋梁建設中，小半徑大縱坡彎曲混凝土橋因具有布置靈活、不受施工場地限制等優點成為市政橋梁及高架橋的重要組成部分[2]。自20世紀80年代始，中國越來越多的城市立交橋及匝道橋工程偏向于選擇曲線橋，如南京的中央門立交橋，天津的中山門立交橋等[3]，用以解決許多復雜的交通問題。雖曲線箱梁橋相較于曲線“T”梁橋等其他橋型而言整體性較好[4]，但曲線橋因曲率的影響不僅會產生彎矩，還會產生極大的扭矩，所以受力更為復雜[5]；當曲線橋受到扭轉和豎向彎曲時，其箱梁截面會發生約束扭轉和截面畸變，使得腹板及截面應力分布極不均勻，其截面的空間受力效應也更加顯著[6]。

在曲線箱梁橋設計中常用的分析計算方法大致有：理論分析計算：荷載橫向分布計算、梁格系分析等的近似方法；有限元數值分析計算：基于梁系、桿系理論的有限元法和基于實體單元、板殼單元的有限元法等[7]，在計算曲線橋梁時通常是用基于梁格系理論的有限元方法計算荷載效應的橫向分配及空間分布，其計算結果不能真實的反應箱梁在空間上各處的受力分布情況[8]，導致在建和已建橋梁產生各類橋梁病害，如曲線箱梁的空間扭轉導致腹板開裂、內側支座脫空、梁端側向爬行等[9-10]。

目前，中外學者對曲線橋的空間受力特點開展了大量研究。……