單箱單室與單箱雙室截面箱梁橫向受力的比較

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1、單箱單室與單箱雙室截面箱梁橫向受力的比較邱義偉(廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司,廣東廣州510010)摘要:在鐵路工程施工過程中,箱梁結(jié)構(gòu)是一種常用的結(jié)表1單箱單室箱梁與單箱雙室三材比較表構(gòu)類型,具有良好的抗扭性能和抗彎性能,列車行走過程中項(xiàng)目單位單箱單室單箱雙室產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)相對(duì)來說也比較小,在大部分鐵路工程簡(jiǎn)C50混凝土m3160．2158．4支梁施工中得到了廣泛應(yīng)用。在實(shí)際施工中,單箱單室截面鋼絞線t6．826．78和單箱雙室截面箱梁是兩種常用的結(jié)構(gòu)類型,本文結(jié)合實(shí)例HRB400鋼筋t40．0736．45分析單箱單室箱梁與單箱雙室箱梁

2、兩種方案,通過兩者之間指標(biāo)萬元/m218551784的對(duì)比,闡述各自的優(yōu)劣點(diǎn)及應(yīng)用范圍。關(guān)鍵詞:單箱單室箱梁;單箱雙室箱梁;橫向預(yù)應(yīng)力3箱梁截面橫向受力分析中圖分類號(hào):U442．5文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B在分析箱梁截面橫向受力情況時(shí),要考慮附屬設(shè)備自文章編號(hào):1672-4011(2017)03-0136-03重、結(jié)構(gòu)自重等,本文在實(shí)際分析過程中,對(duì)縱向預(yù)應(yīng)力鋼束DOI:10．3969/j．issn．1672-4011．2017．03．067和橫向預(yù)應(yīng)力鋼束的影響也進(jìn)行了考慮。橋梁頂板受力工程主要有三種,工況一為恒載作用,即完成附屬設(shè)施和橋面1工程概

3、況鋪裝的安裝;工況二為單線列車荷載運(yùn)營(yíng);工況三為雙向列成都地鐵4號(hào)線西起金馬站,穿越中心區(qū),東至西河鎮(zhèn)車荷載運(yùn)營(yíng)。站,線路全長(zhǎng)50．4km,設(shè)站32座,一期工程西起公平站,東3．1建立有限元模型至沙河站,全線均為地下線,線路長(zhǎng)22．4km,共設(shè)車站16簡(jiǎn)支梁模型使用Midas-FEA有限元軟件建立。對(duì)橫線座,車輛段1座、主變電所2座,現(xiàn)已全線開工建設(shè)。4號(hào)線應(yīng)力傳播途徑和分布規(guī)律進(jìn)行分析,分析模型在進(jìn)分析時(shí),二期工程?hào)|延線起于一期工程終點(diǎn)沙河站(不含),沿成洛路縱向長(zhǎng)度取32．6m,橫向長(zhǎng)度取橋梁全髖,根據(jù)真實(shí)情況模由西向東敷設(shè),線路出十

4、陵站后向南拐入成洛路南側(cè)綠化擬邊界條件。帶,在里程YCK42+800．00處出洞,逐漸由地下過渡到高架3．2分析受力情況敷設(shè),在里程YCK42+963處進(jìn)入高架段,該段路基最大填1)分析底板截面橫向應(yīng)力。底板截面受到的橫向應(yīng)力如方高約3m,最大挖方高約5m。本工程在施工過程中,高架圖1所示,從圖1可以看出,單室截面曲線緩和度不如雙室截橋施工采用箱梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工,為了保證施工質(zhì)量,要選擇面應(yīng)力曲線,在工況三荷載影響下,X=1．32m位置處雙室截合理的箱梁類型。本文重點(diǎn)對(duì)單箱單室箱梁和單箱雙室箱面應(yīng)力為-0．8MPa,單室截面應(yīng)力為-2．1M

5、Pa,后者大于前梁進(jìn)行比較分析。者61．8%,在X=0處,工況三荷載作用下,雙室截面應(yīng)力為-2單箱單室箱梁方案與單箱雙室箱梁方案比較0．5MPa,單室截面應(yīng)力為-1．8MPa,后者比前者大72．1%。當(dāng)前箱梁施工是高架橋施工中常用的一種結(jié)構(gòu)類型,建筑高度適中,截面外形簡(jiǎn)潔,線形美觀、輕巧、流暢,梁體的造型和橋墩配合設(shè)計(jì),更顯得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)捷、輕巧,線條也更加流暢。此外,箱梁結(jié)構(gòu)閉合薄壁具有抗扭剛度大、受力性能佳、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在曲線段、直線段、渡線段都可以使用,特別對(duì)于斜彎橋更加有利。由于箱梁截面動(dòng)力特性良好,產(chǎn)生的收縮變形值小,材料使用量也

6、比較少,施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)相對(duì)成熟,容易做到工業(yè)化制造和生產(chǎn),施工過程中可以使用整孔預(yù)制架設(shè)、支架現(xiàn)澆、移動(dòng)模架、階段預(yù)制拼裝圖1底板截面應(yīng)力等方法進(jìn)行施工,箱梁可以選用單箱雙室和單箱單室兩種結(jié)2)對(duì)于梁體端部截面的處理。頂板截面橫向應(yīng)力分析構(gòu)類型。兩種箱梁結(jié)構(gòu)材料經(jīng)濟(jì)性對(duì)比如表1所示,從表1的單箱單室和單箱雙室的截面梁將會(huì)受到工況一和三的直可以看出,采用單箱雙室截面的箱梁剛度大、經(jīng)濟(jì)效益高。接作用,繼而形成頂板橫向應(yīng)力,其最終產(chǎn)生的效果如圖2所示。由圖2a得知,受到工況一的直接影響,A-A截面的單室應(yīng)力將會(huì)達(dá)到2．2MPa。雙室截面

7、的應(yīng)力是2．3MPa,收稿日期:2017-01-15;修回日期:2017-02-14相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值來說更低。在B-B位置中單室截面應(yīng)力是作者簡(jiǎn)介:邱義偉(1981-),男,湖南瀏陽人,本科,工程師,主要從事橋梁設(shè)計(jì)工作。-0．8MPa,雙室截面應(yīng)力是0．1MPa,前者數(shù)值比后者大。·136·通過工程實(shí)踐得知,A-A截面位置能夠降低B-B位置截位置部位的橫向應(yīng)力順著縱向逐步發(fā)生變化規(guī)律,并分析B面產(chǎn)生的應(yīng)力。雙室截面應(yīng)力是2．3MPa和2．2MPa,單室-B位置部位橫向應(yīng)力順著縱向變化規(guī)律(見圖5b)。單室截面應(yīng)力是2．2MPa和2．1MP

8、a。根據(jù)橫向分析得知,單室截面與雙室截面縱向變化規(guī)律相類似。與雙室截面產(chǎn)生的載荷相對(duì)來說較小。圖5截面不同工況作用下頂板應(yīng)力4．2對(duì)于腹板剪應(yīng)力的深入分析圖2橫向應(yīng)力作用效果圖對(duì)腹板剪應(yīng)力縱向