
贺效强
山西省交通规划设计院有限公司的高级工程师贺效强,对某50米跨径简支梁桥进行了深入研究。此桥采用Midas Civil有限元模型进行分析,对其动力及静力力学性能进行了详细探讨。
贺效强以某50米跨径简支梁桥为例,通过有限元模型深入分析了其动力学和静力学特性。研究发现,该桥梁的结构基频为2.33Hz,随着振动阶次的提高,桥梁的频率范围从2.331Hz到19.681Hz,周期则从0.429秒缩短至0.051秒。桥梁的前三阶振型模态均为竖向弯曲,未出现横向扭转模态,说明该桥梁具有较强的横向抗扭转刚度,但竖向抗弯刚度相对较弱。在预制阶段和成桥阶段,边梁和中梁的最大压力分别为-15.7MPa和-10.7MPa(负号表示压力方向),这些应力值均在预设的安全限值内。
一、引言
简支梁桥因其造价低廉、受力简单、构造简单、施工便捷等优点,在实际工程中被广泛采用。它也存在一些问题,如伸缩缝过多导致的行车舒适性降低以及后期使用性能下降等。贺效强所研究的这座简支梁桥采用了预制装配的形式,这种形式的优点在于可以大量提高桥梁建设速度,并且能大幅度提高混凝土浇筑质量。由于主梁采用预制装配,大量减少了施工机具设备,更加经济环保。
二、工程概况
这座桥梁的跨径为2×35m+3×35m+50m+2×40m,总长为305m,其中50m跨径为简支结构。桥梁由五片梁(三片中梁和两片边梁)组成,T梁顶设置混凝土桥面铺装。T梁采用预制安装,各片T梁之间通过湿接缝连接。
三、有限元模型的建立
主梁上部结构采用空间梁格模型进行分析。运用Midas Civil软件计算,每片梁划分46个单元,共计230个单元。荷载取值包括结构重力、汽车荷载、预应力、混凝土收缩徐变作用、温度作用等。
四、计算结果
动力分析结果显示,桥梁结构基频为2.33Hz,随着阶次的提高,频率和周期发生变化。静力分析结果表明,桥梁边梁和中梁在预制阶段和成桥阶段的最大压力值均在安全限值内。
贺效强的研究结果表明,这座50米跨径简支梁桥的动力和静力性能均满足设计要求,具有较强的横向抗扭转刚度,且各阶段边梁、中梁混凝土应力均在限值内。他的研究为类似工程提供了有益的参考。
参考文献:
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