【摘 要】對曲線鋼—混凝土組合梁負彎矩區(qū)的力學特性進行綜合研究，是合理進行橋梁設計的需要。本文以某曲線匝道橋為例，通過Ansys建模分析比較了在不同預應力控制措施下負彎矩區(qū)的力學特性。結(jié)果表明：施加預應力后顯著地改善了結(jié)構(gòu)的抗裂性能，有效提高了負彎矩區(qū)混凝土板的開裂荷載，且開裂彎矩隨著預應力的提高而提高。

【關(guān)鍵詞】鋼—砼結(jié)合梁橋；負彎矩區(qū)；有限元；開裂彎矩

1 概述

近年來，預應力鋼筋混凝土技術(shù)使用越來越廣泛。但對于預應力混凝土結(jié)構(gòu)的分析，特別是曲線橋梁預應力混凝土組合結(jié)構(gòu)負彎矩區(qū)的抗裂性能分析，現(xiàn)今還沒有很好的分析方式，在結(jié)構(gòu)試驗中，許多理論邊界條件無法模擬，理想試驗加載方案也難以實現(xiàn)。借助于有限元模擬分析，可以充分考慮組合截面材料的非線性性能，更好的了解曲線預應力組合梁受力和變形的全過程，還可以克服受試驗“數(shù)量”的限制通過參數(shù)分析方法模擬各種因素的影響。因此，采用有限元模擬曲線預應力鋼—混凝土組合連續(xù)梁加載全過程是一種很好的試驗手段。本文以某曲線匝道橋為背景，應用ANSYS軟件對曲線預應力鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)引入預應力后結(jié)構(gòu)的負彎矩區(qū)抗裂性能進行模擬分析。

2 建模過程

（1）幾何模型的建立

混凝土、鋼箱梁均用實體單元模擬，栓釘用COMBIN39模擬，預應力鋼筋用LINK8桿單元來模擬?；炷僚c鋼箱梁之間考慮水平方向滑移，混凝土與鋼箱梁翼緣板用COMBIN39連接。

鋼箱梁采用殼元模擬，通過徑向和軸向來建立模型，抗剪件用COMBIN39模擬。建立模型時選取負彎矩影響區(qū)的一半左右。

（2）預應力的模擬

Ansys中對預應力鋼筋混凝土的分析方式有兩種：即分離式和整體式。分離式就是將混凝土和預應力筋的作用分別考慮，以荷載的形式取代預應力鋼筋的作用，如等效荷載法；整體式就是將混凝土和鋼筋的作用一起考慮，將混凝土和力筋劃分為不同的單元一起考慮，本模型采用整體式建模方法。模擬預應力有降溫方法和初應變方法。采用降