摘要：本文采用有限元分析軟件ADINA建立路橋過(guò)渡段的三維計(jì)算分析模型，土體采用Mohr-Coulomb的彈塑性本構(gòu)模型，以正弦函數(shù)形式加載車輛荷載。通過(guò)改變搭板的長(zhǎng)度，得到路橋過(guò)渡段的差異沉降與搭板長(zhǎng)度之間的關(guān)系，為實(shí)際的搭板設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：路橋過(guò)渡段 ADINA 土體本構(gòu)模型 交通荷載

中圖分類號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）09（c）-0125-01

由于橋臺(tái)和路基的剛度不同，在交通荷載作用下，作為剛性結(jié)構(gòu)的橋臺(tái)的沉降要明顯小于路基的沉降，從而出現(xiàn)較為嚴(yán)重的路橋過(guò)渡段差異沉降，引發(fā)橋頭跳車現(xiàn)象。在橋頭處設(shè)置有效長(zhǎng)度的搭板，可有效改善路橋過(guò)渡段的差異沉降。但是在工程設(shè)計(jì)中，搭板的性能受路橋過(guò)渡段差異沉降的影響，其參數(shù)很難確定，本文利用有限元軟件ADINA建立三維計(jì)算模型，重點(diǎn)研究了路橋過(guò)渡段差異沉降與不同長(zhǎng)度的搭板之間的關(guān)系，為類似的搭板設(shè)計(jì)工程和施工提供合理化的建議。

1 路橋過(guò)渡段有限元模型簡(jiǎn)介

搭板寬為20m，厚為0.25m；路基土體為粘土，厚度3m，地基土體為粉質(zhì)粘土，厚6m，計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表1。

車輛荷載采用正弦函數(shù)形式加載，如圖1。假定各層土體之間變形連續(xù)，無(wú)相對(duì)滑移產(chǎn)生。

計(jì)算模型中采用四節(jié)點(diǎn)四面體單元進(jìn)行網(wǎng)格劃分，路基填土和地基土采用Mohr-Coulomb本構(gòu)模型，在搭板和路基填土的地方，設(shè)置了面面接觸。有限元計(jì)算模型如圖2。

2 路橋過(guò)渡段差異沉降下搭板性能的分析和研究

在車輛荷載的重復(fù)作用下，分別模擬了搭板長(zhǎng)度為4m，5m，6m，7m，8m五種工況，并計(jì)算各個(gè)工況的差異沉降。

由圖3可以看出：在路橋過(guò)渡段加設(shè)搭板，可有效的減小路橋過(guò)渡段的差異沉降，通過(guò)設(shè)置搭板最大沉降僅為19mm左右，再通過(guò)搭板的調(diào)節(jié)，路橋過(guò)渡段的差異沉降完全可以滿足車輛的平穩(wěn)行駛要求。在一定范圍內(nèi)，加大搭板長(zhǎng)度，會(huì)減小路橋過(guò)渡段的差異沉降，當(dāng)搭板長(zhǎng)度達(dá)到一定的值，路橋過(guò)渡段的差異沉降減小的不在明顯，根據(jù)圖4可知搭板長(zhǎng)度為6m時(shí)，其沉降差完全滿足要求，使橋臺(tái)跳車現(xiàn)象得到較大的改善。同時(shí)搭板下部土體最大沉降發(fā)生在搭板的橫向中心，因此在填筑路基土體應(yīng)特殊注意下路基中心處土體的碾壓。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)設(shè)置橋臺(tái)搭板可有效的減小路橋過(guò)渡段的差異沉降，一般橋梁搭板設(shè)置長(zhǎng)度為6m時(shí)即可滿足要求，同時(shí)在填筑路基土體時(shí)應(yīng)注意路基中心處土體的碾壓。

參考文獻(xiàn)

[1] 李智峰.路橋過(guò)渡段差異沉降對(duì)搭板性能的影響[J].公路工程，2009，34（1）.