:为研究上承式钢筋混凝土拱桥构造对结构受力的影响,利用有限元方法分析某无砟轨道上承式钢筋混凝 土拱桥拱肋厚度及腹拱跨度对结构受力的影响。 通过计算分析得出采用增加拱肋厚度、减小腹拱跨度的方式,能 有效改善局部受力,降低腹拱墩范围的应力水平使结构受力更为合理的结论。 关键词:铁路桥; 钢筋混凝土; 拱桥; 应力集中; 弹塑性分析; 接触单元 中图分类号:U451 文献标识码:A DOI:10. 13238 / j. issn. 1004-2954. 2016. 04. 010 Structural Study on Reinforced Concrete Deck Arch Bridge (Department of Bridge Engineering DesigLnIanYduResearch, The Third Railway Survey and Design Institute Group Corporation, Tianjin 300142, China) Abstract: Using the data from a deck arch bridge, this article conducts an analysis of the relationship between the thickness of arch rib and the span of spandrel arch. The results show that increasing the thickness of the arch rib and decreasing the span of the spandrel arch can effectively improve the local load carrying capacity and lower the stress level around the spandrel arch pier. Key words: Railway bridge; Reinforced concrete; Arch bridge; Stress concentration; Elasto - plastic analysis; Contact element 1 概述无砟轨道上承式钢筋混凝土拱桥计算跨度为 72 m,矢高 14郾 4 m,矢跨比 1 / 4郾 8,拱轴线采用二次抛 物线。 拱上建筑采用空腹式箱形结构,腹拱采用二次 抛物线拱圈,方案见图 1。 通过建立精细化有限元模 型,比较了不同拱肋厚度及不同腹拱跨度对拱桥的受 力影响[1]并对结构进行优化。 以解决上承式钢筋混 凝土拱桥腹拱处受力复杂,拉应力水平高的设计难点。 2 分析模型介绍 为解决拱桥实体模型移动荷载施加困难,计算代 价大的问题[3] 。 首先建立 Midas 板-梁简化模型(图 2)施加列车荷载,并使用 “移动荷载追踪器冶 找到分 析处最不利的加载位置[2] 。 再依据记录的动荷载最 不利位置,按照静力方式在实体模型相应位置加载。 图 1 无砟轨道钢筋混凝土拱桥立面(单位:cm) 图 2 钢筋混凝土拱桥 Midas 板-梁模型 上承式拱桥腹拱墩处于高应力水平,局部混凝土 可能进入塑性。 利用 Ansys 模型中的 Solid65 单元支 持通用的屈服准则-Von Mises 屈服准则[3] 和同心强 化与随动强化准则。 通过自定义多线性应力-应变曲

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