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1、变箱室截面梁桥数值计算研究和探讨 1.项目概况 1黔中水利枢纽是一座以灌溉、城乡供水为主，兼顾发电等综合利用，并为改善区域生态环境发明条件的大型水利根底设施工程。由水源项目、灌区项目、贵阳市供水和安顺市供水项目等组成。项目分二期建设，一期项目方案2022年建成，二期项目方案2022年建成。一期项目包括水源项目、一期输配水项目。2其中位于总干45+244.0046+080.00m，总长836m，渡槽设计流量17.783m3/s，加大设计流量为21.002m3/s。上接明渠，下接明渠。渡槽总体布置为5.194m进口渐变段+15m简支梁+250m简支梁+100.55+2180+100.55m连续刚构
2、体系+250m简支梁+315m简支梁+9.706m出口渐变段；槽身纵坡比为1：1500；连续刚构主梁为变箱变截面预应力混凝土箱梁，墩身为双肢薄壁空心墩，根底为2000mm挖孔灌注桩根底。2.变截面计算1焦家渡槽在设计过程中，在渡槽总体布置5.194m处进口渐变，在渐变过程中，由单箱单室变化为单箱双室，单箱单室截面如图1所示，单箱双室截面如图2所示。2上述两个截面为该渡槽渐变段前后两个截面的例如图，同时，我们虚拟一个和图2所示的单箱双室截面外轮廓相同尺寸的截面如图3所示，计算该截面的截面特性，以做相对应的比拟。通过截面计算，可以得出上述三个截面的截面特性如表1所示。3通过表1所示：截面1与截面2
3、单箱单室截面和单箱双室截面数据比拟可以得到，单箱双室截面比单箱单室的截面关于X轴和Y轴截面的抗剪面积更大，这与连续钢构桥，箱梁的尺寸的变化而引起的截面的变化引起的。但是截面2较截面1关于X轴和Y轴的惯性矩都较大，表明截面2较截面1有较大的抗弯性能。同时，截面2与截面3即外轮廓尺寸相同的单箱单室截面和单箱双室截面数据比拟可以得到：截面2比截面3有较大的关于X轴和Y轴的抗剪面积，这与单箱双室截面比单箱单室截面多一分箱室的截面，导致截面面积更大。同时截面2比截面3有较大的关于X轴和Y轴的惯性矩，表明截面2较截面3有较大的抗弯性能。4由上述比拟可以得到，单箱双室比单箱双室有更好的抗弯和抗剪能力。3.数
4、值解解析内容和结果3.1计算模型的建立。本次数值解计算采用MidasCivil结构计算软件建立焦家渡槽的空间有限元模型。将结构离散为275个单元，290个节点。挂篮利用软件中的挂篮系统模拟，每套挂篮划分为2个单元。结构离散图见图4。3.2主要计算内容和结果。3.2.1特征值分析。1自振是指弹性系统在没有外部动力的作用下形成的振动。桥梁的自振频率与桥梁的质量和刚度有关。同时桥梁结构自振特性与结构承载能力有着一定的内在联系，自振频率与桥跨刚度结构挠度检验系数存在一定关系。通过MIDAS软件特征值分析，得到焦家渡槽的一阶频率为0.84Hz，一阶振型图见图5，二阶频率为1.33Hz，二阶振型图见图6。
5、2在该渡槽结构中，结构主要发生竖向振动，由于薄壁墩对该桥的动力特性有较大的影响，使得连续钢构桥的固有振动首先出现在刚度较小的部位。由一阶振型可以看出，跨中部位由于截面面积较小，固刚度、强度也最弱，所以在该处出现振动就较为明显，该处振幅也相应较大，这和该桥设计的几何非线性也有相应联系。同时，该渡槽从一阶频率和二阶频率来看，都比拟小，表明该结构的整体刚度较差。3.2.2变箱室单元部分分析。1该渡槽在设计过程中，在渡槽总体布置5.194m处进口渐变，在渐变过程中，由单箱单室变化为单箱双室。在流水荷载作用下，变箱室处的应力分布如表2所示。2通过表2应力分布可以看出，在流水荷载作用下各截面沿竖向的应力分
6、布情况。顶部均受到压应力，值为-1.55MPa，表明截面的变化对顶部产生影响较小。但是底部和变箱室处应力发生了相应的变化，单箱双室截面在底部和变箱室处都较单箱截面小。4.结论通过对焦家渡槽整体刚度和部分应力的计算，得到该桥的在设计中，整体刚度较小。但是，在部分应力计算中，得到单箱双室比单箱单室受到的应力偏小，固在材料方面可以得到相应的优化和节省。但是在实际项目中，变箱室对施工等各方面有更高的要求，固根本没有研究和应用。参考文献1范立础桥梁项目人民交通出版社2022.2叶见曙结构设计原理人民交通出版社2022.3邱顺冬桥梁项目软件midasCivil应用项目实例人民交通出版社2022.文章编号1619-2737202210-18-512作者简介滕书发1983.2-，男，汉族，重庆交通大学在读硕士研究生，主要从事桥梁与隧道项目方面研究。
变箱室截面梁桥数值计算研究和探讨
