最新【精品】范文参考文献专业论文临时钢便桥设计临时钢便桥设计摘要：滂江中桥临时便桥跨径为5×12m，是贝雷片拼装的上承式受力体系桥梁。本文通过有限元分析软件MIDASCIVIL对桥梁主要结构进行受力分析，阐述了有限元软件在装配式公路钢便桥设计中的应用。关键词：钢便桥；贝雷梁；连续梁；MIDASCIVIL软件中图分类号：S611文献标识码：A1.引言贝雷钢桥（也称装配式公路钢桥，组合钢桥）是一种可分解、能迅速架设的装配式桥梁。实践证明，贝雷梁钢便桥具有结构简单、适应性强、互换性好、拆装操作方便、架设速度快、节省工期、节约投资、可重复使用等优点，在公路桥梁抢修工程中深受欢迎，起到施工期间维持道路交通的作用。2.工程概况滂江中桥位于广西忻城至上林二级公路上，旧桥为3-16m的浆砌片石拱桥，由于日常交通量非常大、超载车辆多，旧桥在使用过程中出现开裂，成为危桥，需进行拆除重建。由于桥梁所处路段是该区域路网的纵向交通要道，加上施工期间处于农作物收割季节，为不影响到沿线群众的生产生活及区域经济的发展，拟修建一座临时钢便桥用于维持主桥拆除重建施工期间的交通。结合现场地形、地质及水文情况，便桥上构跨径设计为5×12m，采用6排单层“321”贝雷片拼装，贝雷片横向间距按115+45+115+45+115cm布置，采用上承式受力体系；下部墩柱用φ80×1cm钢管柱，扩大基础；桥面系采用1cm厚钢板、I14分配纵梁、I18分配横梁；全桥长60米，桥宽5米，汽车荷载等级采用单车道公路-II级，桥面设置交通诱导标志，使车辆尽量靠中行驶。临时钢便桥总体布置图见图1所示。3.上部结构计算3.1模型的建立钢桥上构贝雷主梁按照连续梁结构采用MIDASCIVIL软件建立贝雷梁和桥面纵、横向分配梁的整体模型进行分析。建模时贝雷主梁和桥面板底纵、横向分配梁均用梁单元，贝雷片销接采用释放绕梁单元截面y-y轴的旋转自由度；桥面纵、横梁间采用节点仅受压弹性连接；纵向布置一个车道荷载。根据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）考虑因均匀温度作用引起的效应，按系统温度升高25℃、降低20℃两种情况进行考虑；由于装配式构件厚度较小，同时桥面单元与贝雷片单元水平向连接较弱，故不考虑竖向梯度温度效应；桥墩不均匀沉降均按△=5mm考虑，由软件自动按最不利工况进行组合；汽车荷载冲击系数取μ=0.45。上部结构计算模型见图2。图1钢桥总体布置图图2上部结构计算模型图3.2贝雷主梁计算主梁采用“321”贝雷片拼装，计算得到贝雷梁在标准组合工况下的组合应力见图3。计算结果显示，贝雷梁的最大组合应力发生在桥墩中支点第2排贝雷片位置，最大拉应力σmax=139.1Mpa（斜杆位置），最大压应力σmin=-253.1Mpa（竖杆位置），均小于《装配式公路钢桥多用途使用手册》中16Mn构件的容许应力[σ]=273Mpa，强度计算满足要求。图3贝雷梁组合应力图同时，计算得到贝雷梁各杆件的轴力见表1所示，经比较，贝雷梁各杆件受力均满足理论容许承载力要求。表1贝雷梁各杆件轴力表杆件轴力值（KN）理论容许值(KN)最大(受拉)最小(受压)弦杆242.0-230.3560竖杆66.0-157.5210斜杆117.9-119.3170计算得到贝雷梁的竖向最大弹性变形为-12.7mm<L/600=20mm，满足规范要求。贝雷梁挠度见图4。图4贝雷梁挠度图3.3桥面分配横梁计算桥面分配横梁采用I18工字钢，经计算得到在标准组合工况下的组合应力见图5，最大应力σmax=136.3Mpa（拉应力）<[σ]=145Mpa，强度计算满足规范要求。图5分配横梁组合应力图3.4桥面分配纵梁计算桥面分配纵梁采用I14工字钢，经计算得到在标准组合工况下的组合应力见图6所示，最大应力σmax=111.0Mpa（拉应力）<[σ]=145Mpa，强度计算满足规范要求。图6分配纵梁组合应力图4.下部结构计算下部墩柱采用φ80×1cm钢管柱，扩大基础。通过MIDASCIVIL软件建立全桥模型，查询出单根钢管柱受到的最大竖向反力为623.3KN。取高度最大的3#桥墩钢管柱建立独立模型，计算得单柱顶的汽车荷载制动力为7.5KN，温度水平力为26KN（按升温30°计），并将查询到的竖向反力623.3KN作为集中力施加在柱顶，钢管柱下端固结，计算长度系数取K=2.1。经计算，得到钢管柱在标准组合工况下的组合应力见图7，其中最大应力为σmin=-94.5PMa（压应力）<Φ1[σ]=0.9×145=130.5MPa，满足规范关于强度和稳定性的要求。图7钢管柱组合应力图5.总体稳定性分析通过MIDASCIVIL软件建立全桥模型，通过