5-2钢桥子项目2：简支钢箱拱梁组合桥支架分析 - 图文

有限元模型拱脚段构造详图

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钢箱梁实际构造

边界条件：支柱钢管与基础预埋件连接，按铰接处理，即钢管底部与基础之间通过节点耦合约束平动自由度和竖向自由度；钢箱梁与放置于支墩之上，二者之间只约束平动自由度和竖向自由度，按铰接处理；在吊装阶段，钢箱梁支座未固定，按铰接处理；拱肋支架钢管与钢箱梁顶面焊接，按铰接处理；拱肋与其支架钢管顶部采用铰接处理。

钢箱梁全桥实景

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图4-1 整体分析计算模型

材料特性

项目 钢箱系杆拱桥 钢箱梁支架支墩 钢箱梁支架斜撑 拱肋支架支墩 拱肋支架斜撑 标号 Q370qE 弹性模量（MPa） 泊松比 2.06E5 2.06E5 2.06E5 2.06E5 2.06E5 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 线膨胀系数 1.2E-5 1.2E-5 1.2E-5 1.2E-5 1.2E-5 17

Φ559×10mm螺旋钢管 20a槽钢 Φ426×10mm螺旋钢管 20a槽钢

扩大基础 地基 C25砼 新黄土 2.8E4 25 0.2 0.26 1E-5 1E-5 注：土的弹性模量取值是根据新黄土的承载力（>=160MPa）查找对应的弹性模量40~50MPa，考虑到地基变形的特殊性（未进行预压）和地基沉降随时间的变化关系，以取得的部分实测结果，地基弹性模量取25MPa。

3.3 支架结构计算方法

3.3.1 计算方法 3.3.2应力的计算

1).基本假定

（1）平截面假定:梁在横向截面下，横截面依然保持平面，这一假定称为“平截面假定”；

(2)小变形假定:二阶及二阶以上的微量可略去不计，称为“小变形假定”； （3)线弹性假定:应力与应变是成正比例的，其比值是钢管的弹性模量，这称为“线弹性假定”。 2).杆件应力计算

求出截面内 力以后，横截面任意点处的应力即可求出。在内力分量M、Q、N作用下，任意点处的正应力为:

?max??M/I?N/A,?y?0(自由面）。截面平均剪应:?xy?Q/An。

平面应力状态三个主应力分别为:

?''??x22??''??x?1?x2?4?xy22 1?x2?4?xy22 ?'''?0

tan???2?xy主方向角表达式：

?x

3.4结构强度、刚度、稳定性验算

支架的理论和试验研究还不够完善，目前还没有统一的计算模式，由强度理论可知，

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