某大橋主橋雙壁鋼圍堰計算分析

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1、68橋梁結(jié)構(gòu)城市道橋與防洪2012年12月第12期某大橋主橋雙壁鋼圍堰計算分析王沖1,2，李文勃，曾源2(1．天津市市政工程設(shè)計研究院，天津市300051；2．上海市政工程設(shè)計研究總院(集團)有限公司，上海市200~2)摘要：某大橋主橋采用雙壁鋼圍堰的結(jié)構(gòu)型式。為了準確了解鋼圍堰結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力情況，確保工程施工安全，對該鋼圍堰用ANSYS軟件進行了計算分析?？刂菩怨r分析結(jié)果顯示，圍堰結(jié)構(gòu)最大變形值較為合適，所有構(gòu)件應(yīng)力均低于設(shè)計條件既定的限值，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能夠滿足規(guī)范要求。關(guān)鍵詞：雙壁鋼圍堰；計算分析；橋塔基礎(chǔ)中圖分類號：u4_41文獻標識碼：B文

2、章編號：1009—7716(2012)12一O068—04圍堰雙壁面板采用6mm厚鋼板，75×10等0引言肢角鋼作加勁肋。水平桁架采用125×12、某大橋主橋采用懸索橋，該橋橋塔基礎(chǔ)采用先140×12兩種規(guī)格角鋼，隔艙板及水平環(huán)板由圍堰后平臺的施工方案，圍堰采用雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)。30mm、25mm厚鋼板組成。承臺施工時圍堰共設(shè)1圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計簡介3道內(nèi)支撐，均撐在有隔艙板處。三道支撐均采用圓鋼管。圍堰封底厚度為8．0m，封底混凝土為根據(jù)承臺形狀，雙壁鋼圍堰設(shè)計為長圓型。圍C25混凝土。堰壁厚2．0m，全高35．5m，共分為三節(jié)，底節(jié)高度圍堰結(jié)構(gòu)用鋼材質(zhì)均

3、為Q235B。井壁混凝土等14．5m，中節(jié)高度9．3m，頂節(jié)高度11．7m。圍堰外級為C20。輪廓尺寸為：78m(長)×41m(寬)×35m(高)。圍堰布置見圖1。2圍堰結(jié)構(gòu)計算分析2．1計算內(nèi)容確定圍堰結(jié)構(gòu)計算包括：底節(jié)浮運狀態(tài)、接高旋浮狀態(tài)、下沉著床狀態(tài)、下沉到位狀態(tài)、封底抽水狀態(tài)五個狀態(tài)，分析可知，控制結(jié)構(gòu)變形和強度的為封底抽水狀態(tài)，因此下面計算僅對該狀態(tài)進行。2．2主要材料及設(shè)計參數(shù)圍堰結(jié)構(gòu)用鋼材質(zhì)均為Q235B。材料技術(shù)條件符合《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB170o一2006)的要求。鋼材力學性能：允許抗拉、抗壓和抗彎應(yīng)力[仃】=170MPa。封底混

4、凝土等級為C25，井壁混凝土等級為C20。C25混凝土力學性能：拉應(yīng)力『。1=o．5MPa。2．3計算模型及內(nèi)容2．3．1計算模型計算模型采用大型有限元軟件ANSYS11．0，為了合理的模擬雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)，內(nèi)外壁板及隔艙板采用shell63板單元模擬，壁板豎肋、壁板水平環(huán)板、內(nèi)支撐、水平桁架角鋼采用beam188梁單元模擬，井壁混凝土采用只受壓桿單元linkl0模擬，封底混凝土對圍堰內(nèi)壁的作用簡化模擬為對圍堰內(nèi)壁圖12#中塔雙壁鋼圍堰布置圖(單位：mm)的側(cè)向約束，并在刃角端部施加豎向約束。有限元模收稿日期：2o12—05—25型共有板單元18347

5、7個，梁單元186360個，桿單元作者簡介：王沖(1982一)，男，內(nèi)蒙古包頭人，工程師，從事橋梁設(shè)計工作。3840個。幾何模型及有限元模型局部見圖2、圖3。