整体式桥梁的设计

  • 整体式结构桥梁  

  • 整体分析

  • 结构和土的交互作用


Northumberland县委会的技术服务顾问在LUSAS Bridge 的帮助下,设计了一整体式桥梁。North Shotton立交桥位于干线公路A1上,距离Morpeth南部5km,是由高速公路管理处根据设计标准BA&BD57的草案中的建议设计的。


施工


施工过程中结构没有活动节点,两跨连续桥梁由中墩以及位于H型墩上的边座支撑。桥面系是由4根钢板梁和钢筋混凝土面板构成的复合结构,两者共同构成了弯曲的垂直剖面,以满足车道的纵行排列的要求。桥台是带有钢柱的钢筋混凝土结构,桥面主梁嵌入边座,将桥面系固定端弯矩传递至钢柱上。温度荷载引起的桥面系移动由土与结构的相互作用进行调节,一般会引起桩沿薄弱弯曲轴弯曲,该轴与桥面系纵轴正交。


分析

为了确定整体效应,采用LUSAS 进行了结 构分析。由于H型柱所产生的约束,如面外弯曲,分析模型主要考虑平面效应。最终模型用264单元描述钢筋混凝土桥面板,用238个空间梁单元来模拟主梁、悬臂边加劲梁、桥台端横梁和H型钢柱。模型在中墩处存在垂直弹簧约束,用沿桩长方向设置的水平弹簧来模拟土与结构的相互作用,在桩底部设置固定约束。


为了简化分析,LUSAS允许用单位面积力的形式来定义桩土共同作用问题的弹簧支承,程序能将这些数据自动转换成等效弹簧,并将其应用于分析模型。另外,还可用连续单元模拟土体与结构。

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