中、下承式鋼筋混凝土箱型拱橋橋道系穩(wěn)固性研究.pdf

1、鋼筋混凝土箱型拱橋起源于拱橋拱圈輕型化探索的進(jìn)程之中，以其自身獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用，但近年來(lái)發(fā)生了多起拱橋橋道系結(jié)構(gòu)垮塌的事故，且事故多集中于中、下承式拱橋，表現(xiàn)為吊桿斷裂引發(fā)橋道系的連續(xù)垮塌，屬于結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性的研究范疇。目前針對(duì)中、下承式鋼筋混凝土箱型拱橋橋道系連續(xù)垮塌機(jī)理的研究不多，橋道系穩(wěn)固性評(píng)價(jià)指標(biāo)尚不完善。本文在總結(jié)中、下承式拱橋橋道系垮塌事故的基礎(chǔ)上，結(jié)合在役箱型拱橋橋道系的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以某中承式鋼筋混凝土箱型拱橋?yàn)楸尘?，通過(guò)理

2、論計(jì)算和數(shù)值模擬的方式研究了吊桿斷裂下懸吊橋道系連續(xù)垮塌的機(jī)理，并探討了懸吊橋道系穩(wěn)固性的評(píng)價(jià)方法。
　　研究的主要內(nèi)容及成果如下:
　　(1)總結(jié)了拱橋垮塌事故原因，分析了典型懸吊橋道系結(jié)構(gòu)形式
　　總結(jié)了國(guó)內(nèi)中、下承式拱橋的垮塌事故，分析了垮塌拱橋橋道系的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)論表明吊桿斷裂是引發(fā)橋道系連續(xù)垮塌的外因，采用橫梁受力為主的懸吊式橋道系是垮塌的內(nèi)因，歸納整理了結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性的理論研究、評(píng)價(jià)指標(biāo)和抗連連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)規(guī)范的

3、發(fā)展與現(xiàn)狀。
　　(2)分析了懸吊橋道系的靜、動(dòng)力性能，研究了吊桿驟斷的沖擊系數(shù)
　　針對(duì)橫梁受力為主的懸吊式橋道系，從靜力分析的角度，研究了橋道系結(jié)構(gòu)中橫梁、橋面板的受力和變形，得出影響橋道系力學(xué)性能的影響因素;從動(dòng)力分析的角度，研究了吊桿破斷對(duì)簡(jiǎn)化橋道系結(jié)構(gòu)的沖擊作用，將驟斷吊桿模擬為反向等效沖擊荷載，應(yīng)用ABAQUS軟件分析了模型邊吊桿和中間吊桿不同斷裂情況下的動(dòng)力沖擊放大系數(shù)β，結(jié)論表明β取值在1.5～1.8之間，滿

4、足通常假設(shè)的橋梁結(jié)構(gòu)β值取為1.5～2.0的范圍。
　　(3)研究了橋道系結(jié)構(gòu)的破壞指標(biāo)，提出了橋道系連續(xù)垮塌的分析流程
　　以吊桿最大允許拉應(yīng)力作為破斷指標(biāo)，以吊桿橫梁間橋面相對(duì)位移作為橋面板的垮塌指標(biāo)，利用ABAQUS軟件對(duì)實(shí)例拱橋的鋼筋混凝土橋面板建立精細(xì)化模型，分析得出橋面板垮塌前后的橋面相對(duì)位移最大值。提出了基于拆除構(gòu)件法的懸吊式橋道系連續(xù)垮塌分析方法，并給出中、下承式鋼筋混凝土箱型拱橋橋道系連續(xù)垮塌分析流程。

5、r>　　(4)模擬了吊桿斷時(shí)橋道系的垮塌過(guò)程，分析了橋道系的垮塌機(jī)理
　　利用ABAQUS瞬態(tài)動(dòng)力分析對(duì)實(shí)例拱橋進(jìn)行橋道系垮塌過(guò)程模擬，采用拆除構(gòu)件法分析了不同吊桿斷列組合對(duì)橋道系中橋面板的位移、應(yīng)力的影響和對(duì)相鄰吊桿拉應(yīng)力的影響。結(jié)果表明，單根吊桿斷時(shí)橋面未發(fā)生垮塌，中間長(zhǎng)吊桿斷對(duì)橋面的位移影響較大，短吊桿斷對(duì)其余吊桿的應(yīng)力影響較大，且吊桿斷裂對(duì)相鄰吊桿影響最大;同側(cè)相鄰兩根吊桿同時(shí)斷裂時(shí)會(huì)引發(fā)橋道系的連續(xù)垮塌;同一橫梁上下游兩