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        關(guān)于《公路鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)規(guī)范》中拱肋剛度取值問(wèn)題的探討

        2017-01-05 12:53:37顧衛(wèi)國(guó)
        城市道橋與防洪 2016年12期
        關(guān)鍵詞:吊桿設(shè)計(jì)規(guī)范拱橋

        顧衛(wèi)國(guó)

        (南通市交通建設(shè)咨詢監(jiān)理有限公司,江蘇 南通 226000)

        關(guān)于《公路鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)規(guī)范》中拱肋剛度取值問(wèn)題的探討

        顧衛(wèi)國(guó)

        (南通市交通建設(shè)咨詢監(jiān)理有限公司,江蘇 南通 226000)

        針對(duì)鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)時(shí)拱肋剛度取值方法各異的問(wèn)題,即現(xiàn)行《公路鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T D65-06-2015)采用統(tǒng)一理論,而《鋼管混凝土拱橋技術(shù)規(guī)范》(GB50923-2013)采用疊加理論。以實(shí)橋工程為依托,采用有限元分析的方法,對(duì)鋼管混凝土拱肋在不同計(jì)算理論下的內(nèi)力和位移進(jìn)行分析。結(jié)果表明,兩種理論下鋼管混凝土拱肋軸力幾乎沒(méi)有變化,而彎矩則有較大差異,同時(shí)拱肋位移也相差較大。對(duì)其原因進(jìn)行探究,為工程實(shí)踐提供參考。

        鋼管混凝土拱橋;拱肋剛度;統(tǒng)一理論;疊加理論;有限元分析

        0 引 言

        鋼管混凝土拱橋因結(jié)構(gòu)輕盈、造型美觀和跨越能力大等特點(diǎn)備受青睞,但作為一種超靜定結(jié)構(gòu),鋼管混凝土拱肋設(shè)計(jì)剛度的取值會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形產(chǎn)生影響。因此,如何合理確定鋼管混凝土拱肋的設(shè)計(jì)剛度成為鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)中一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

        現(xiàn)行《公路鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T D65-06—2015)實(shí)施之前,在鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)過(guò)程中,多參照鋼管混凝土拱橋技術(shù)規(guī)范或相關(guān)指南進(jìn)行剛度計(jì)算取值,然而這些規(guī)范或指南剛度取值方法各異,導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果有較大差異[6]。陳寶春、韋建剛等人建議采用疊加理論[3],即單獨(dú)考慮鋼管和混凝土的剛度,在對(duì)混凝土的剛度進(jìn)行折減后疊加得到鋼管混凝土的剛度;鐘善桐等人及現(xiàn)行規(guī)范建議采用統(tǒng)一理論[1,4],即把鋼管和混凝土視作一種組合材料,通過(guò)組合彈模和拱肋截面幾何特性來(lái)計(jì)算鋼管混凝土拱肋的剛度。疊加理論計(jì)算中雖然考慮了鋼管對(duì)管內(nèi)混凝土的套箍作用,但不能反應(yīng)管內(nèi)混凝土的真實(shí)工作狀態(tài),且疊加剛度不能反應(yīng)真實(shí)的結(jié)構(gòu)剛度,尤其是塑性階段的剛度誤差更大[5]。統(tǒng)一理論與疊加理論相比,能夠考慮鋼管混凝土的真實(shí)力學(xué)性能,形成以本構(gòu)關(guān)系為基礎(chǔ)的一整套具有一定理論基礎(chǔ)的計(jì)算體系,為研究鋼管混凝土結(jié)構(gòu)開創(chuàng)了一種新途徑,但其無(wú)法考慮鋼管混凝土拱肋在形成過(guò)程中的應(yīng)力重分布,不能得到鋼管和管內(nèi)混凝土真實(shí)的應(yīng)力狀態(tài)。因此,本文以一座下承式鋼管混凝土拱橋?yàn)橐劳?,分別采用現(xiàn)行《公路鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG-T D65-06—2015)中拱肋剛度取值的統(tǒng)一理論及已有設(shè)計(jì)指南或規(guī)程建議的的疊加理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析,供工程實(shí)踐參考。

        1 基本理論

        1.1 疊加理論

        我國(guó)《鋼管混凝土拱橋技術(shù)規(guī)范》(GB 50923—2013)及其余大部分規(guī)程[11]采用疊加理論對(duì)鋼管混凝土構(gòu)件進(jìn)行剛度取值,即截面鋼管的剛度與混凝土的剛度相加而成,其中,對(duì)混凝土的剛度有進(jìn)行折減的,也有不折減的,并且混凝土剛度折減時(shí),折減系數(shù)各異[6]?!朵摴芑炷凉皹蚣夹g(shù)規(guī)范》(GB 50923—2013)規(guī)定,鋼管混凝土拱肋截面整體軸壓設(shè)計(jì)剛度ESCASC與抗彎設(shè)計(jì)剛度ESCISC分別按公式(1)、(2)計(jì)算:

        式中:ES、EC分別為鋼管、混凝土的彈性模量;AS、AC分別為鋼管混凝土拱肋截面鋼管面積、混凝土面積;IS、IC分別為拱肋鋼管截面慣性矩、混凝土截面慣性矩。

        1.2 統(tǒng)一理論

        現(xiàn)行《公路鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T D65-06—2015)采用統(tǒng)一理論進(jìn)行鋼管混凝土構(gòu)件的剛度取值,即把鋼管混凝土視為一種組合材料,用其組合性能指標(biāo)與構(gòu)件的全截面面積和抵抗矩,計(jì)算構(gòu)件的各項(xiàng)承載力,不再將混凝土和鋼管單獨(dú)考慮。統(tǒng)一理論是建立在鋼管混凝土試件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,得到其包含約束力效應(yīng)的本構(gòu)關(guān)系,確定出鋼管混凝土的組合應(yīng)力fSC,組合彈性模量ESC,再計(jì)算組合截面積ASC和組合慣性矩ISC,從而得到拱肋截面整體軸壓設(shè)計(jì)剛度ESCASC與抗彎設(shè)計(jì)剛度ESCISC。

        鋼管混凝土軸心受壓時(shí)的N-ε典型全過(guò)程曲線如圖1所示。

        圖1 鋼管混凝土軸壓全過(guò)程曲線

        2 實(shí)橋分析

        2.1 有限元模型的建立

        依托工程為一下承式鋼管混凝土系桿拱橋,計(jì)算跨徑96 m,計(jì)算矢高19.2 m,拱軸線為二次拋物線;拱肋采用啞鈴型鋼管混凝土,高2.4 m,鋼管外徑1.0 m,壁厚14 mm,管內(nèi)填充C40微膨脹混凝土,腹腔內(nèi)不填充;沿縱橋向每5 m設(shè)一吊桿,全橋共32根;拱肋間設(shè)5道一字型鋼管風(fēng)撐及2道K字風(fēng)撐;系梁采用箱形截面,每一片系梁內(nèi)布設(shè)12束15-9鋼絞線和2束15-10鋼絞線;行車道板采用25 cm高實(shí)心板。

        施工階段仿真分析采用MIDAS CIVIL有限元軟件??紤]到兩種不同理論造成的建模方法的差異,這里給出實(shí)橋結(jié)構(gòu)示意圖及采用疊加理論進(jìn)行剛度取值時(shí)有限元模型建立中的主要施工階段,結(jié)構(gòu)示意如圖2、圖3所示,主要施工工序見表1。當(dāng)運(yùn)用統(tǒng)一理論進(jìn)行剛度取值時(shí),只需將上述模型中單獨(dú)考慮鋼管和混凝土的鋼管混凝土拱肋當(dāng)作施工時(shí)的臨時(shí)結(jié)構(gòu),在CS21階段,即系梁預(yù)應(yīng)力張拉完成時(shí)用鋼管混凝土組合材料拱肋完成替換即可。

        圖2 吊桿編號(hào)示意

        圖3 預(yù)應(yīng)力束示意

        表1 主要施工工序

        根據(jù)實(shí)橋工程概況及鋼管混凝土系桿拱橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),建立空間分析模型,如圖4所示。

        圖4 實(shí)橋有限元模型

        2.2 計(jì)算結(jié)果及分析

        針對(duì)實(shí)橋工程,分別運(yùn)用疊加理論和統(tǒng)一理論對(duì)鋼管混凝土拱肋在工況一、工況二、工況三及工況四4種工況下的內(nèi)力和變形進(jìn)行計(jì)算,其中工況一指恒載作用,其余三種工況分別為:

        工況二:1.2恒荷載+1.4汽車荷載+1.2鋼束二次+1.0徐變二次+1.0收縮二次;

        工況三:1.0恒荷載+0.7汽車荷載+1.0鋼束二次+1.0徐變二次+1.0收縮二次;

        工況四:1.2恒荷載+1.4汽車荷載+1.2鋼束二次+1.0徐變二次+1.0收縮二次+0.98整體降溫+ 0.98負(fù)溫度梯度。

        兩種理論下鋼管混凝土拱肋在各工況時(shí)的軸力和彎矩如圖5所示。

        由圖5可見,運(yùn)用統(tǒng)一理論和疊加理論對(duì)拱肋在不同荷載組合下內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算,軸力計(jì)算結(jié)果相差較小,最大相差69.70 kN,最小相差23.51 kN。疊加理論下拱肋各位置處的彎矩較統(tǒng)一理論計(jì)算結(jié)果偏大,最大相差955.89 kN·m,最小相差17.20 kN·m。

        兩種理論下鋼管混凝土拱肋在各工況時(shí)的撓度如圖6所示。

        圖6 成橋階段兩種理論下不同工況時(shí)拱肋撓度

        由圖6可見,在不同荷載組合作用下,按照統(tǒng)一理論計(jì)算的拱肋各位置處的豎向位移較疊加理論計(jì)算的結(jié)果偏大,最大差值出現(xiàn)在工況4的拱頂位置,約為25.77 mm,占疊加理論下?lián)隙戎档?3.7%,且最大位移在工況四時(shí)出現(xiàn)在3/8L處,其余工況時(shí)均出現(xiàn)在拱頂位置。

        兩種不同理論下拱肋位移及內(nèi)力計(jì)算結(jié)果的差異,可能是由于其對(duì)軸壓剛度ESCASC與抗彎剛度ESCISC的不同取值所導(dǎo)致,對(duì)兩種理論下拱肋截面的軸壓剛度和抗彎剛度進(jìn)行計(jì)算(見表2)。

        表2 不同計(jì)算理論下拱肋截面軸壓和抗彎剛度

        由表2可見,疊加理論下拱肋截面抗彎剛度是統(tǒng)一理論下的1.2倍,而軸壓剛度則是1.0倍。

        為了比較兩種不同設(shè)計(jì)理論對(duì)鋼管混凝土其他構(gòu)件受力的影響,以吊桿為例(吊桿編號(hào)從拱腳到跨中依次為1~8),計(jì)算了其在恒荷載作用下的吊桿力,計(jì)算結(jié)果如圖7所示。

        圖7 吊桿力比較(單位:kN)

        將兩種理論下吊桿力的差值與疊加理論下吊桿力的比值作為縱坐標(biāo),吊桿編號(hào)作為橫坐標(biāo),繪制折線如圖8所示。

        圖8 吊桿力比值

        由圖7及圖8可見,成橋階段兩種理論下恒載作用時(shí)吊桿力計(jì)算結(jié)果較為接近,1號(hào)吊桿在兩種理論下的計(jì)算結(jié)果相差最大,為10.89 kN。可見兩種不同設(shè)計(jì)理論對(duì)吊桿受力幾乎無(wú)影響。

        3 結(jié)論

        對(duì)鋼管混凝土拱橋在疊加理論和統(tǒng)一理論下剛度取值進(jìn)行了探討。依據(jù)實(shí)橋工程,采用有限元法對(duì)鋼管混凝土拱肋在兩種不同理論時(shí)的位移和內(nèi)力進(jìn)行對(duì)比分析。計(jì)算結(jié)果表明,兩種理論下鋼管混凝土拱肋軸力幾乎沒(méi)有變化,而彎矩則疊加理論較統(tǒng)一理論偏大,統(tǒng)一理論下拱肋位移較疊加理論大??梢?,不同理論下鋼管混凝土拱肋剛度取值的不同造成內(nèi)力和變形較大的差異,也說(shuō)明現(xiàn)行《公路鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T D65-06—2015)所推薦的統(tǒng)一理論與其余規(guī)程所采用的疊加理論相比,計(jì)算結(jié)果較為保守,結(jié)構(gòu)更趨安全。

        [1]JTG D65-2015,公路鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

        [2]GB50923—2013,鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

        [3]陳寶春,韋建剛,吳慶雄.鋼管混凝土拱橋技術(shù)規(guī)程與設(shè)計(jì)應(yīng)用[M].北京:人民交通出版社,2011.

        [4]鐘善桐.鋼管混凝土統(tǒng)一理論 [J].哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報(bào),1994 (6):21-27.

        [5]鐘善桐.鋼管混凝土統(tǒng)一理論與統(tǒng)一設(shè)計(jì)方法 [C]//2006全國(guó)鋼結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)年會(huì).2006.

        [5]韋建剛,王加迫,陳寶春.鋼管混凝土啞鈴形拱肋設(shè)計(jì)剛度取值問(wèn)題研究[J].福州大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2007,35(4):582-587.

        [6]韋建剛,陳寶春.鋼管混凝土拱橋拱肋剛度設(shè)計(jì)取值分析[J].交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào),2008(02):34-39.

        [7]王來(lái)永,陳寶春,孫潮.鋼管混凝土設(shè)計(jì)方法比較[C]//第十屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議.2001:544-548.

        [8]鐘善桐.鋼管混凝土中鋼管與混凝土的共同工作[J].哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報(bào),2001,34(1):6-10.

        [9]鐘善桐.鋼管混凝土結(jié)構(gòu)研究新動(dòng)向[J].哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報(bào), 1990(1):35-47.

        [10]JTG D60-2004,公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范[S].

        [11]四川省交通運(yùn)輸廳公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院.公路鋼管混凝土橋梁設(shè)計(jì)與施工指南[M].北京:人民交通出版社,2008-08.

        [12]聶建國(guó),劉明,葉列平.鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2005.

        U442.5+1

        A

        1009-7716(2016)12-0039-04

        10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.12.012

        2016-11-01

        顧衛(wèi)國(guó)(1972-),男,江蘇南通人,高級(jí)工程師,從事市政公用工程、公路橋梁工程、水運(yùn)工程監(jiān)理工作。

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