大橋是一座公鐵兩用的特大橋,B線推薦方案為三塔雙索面鋼桁斜拉橋,鋼梁分上、下兩層,下層為人行道和輕軌交通,上層為六車道公路交通。斜拉橋跨徑布置為(180+530+530+180)m,兩邊跨各布置一個(gè)輔助墩。主梁在邊墩和主塔處均設(shè)有支座。
2.設(shè)計(jì)基本參數(shù)
公路:按汽-超20設(shè)計(jì)。
人群:按設(shè)計(jì)。
輕軌:?jiǎn)尉每節(jié)豎向靜活載為6軸車,軸重11t,影響線加
載時(shí)按四節(jié)編組和作用在雙線來(lái)確定。
荷載組合:1.2倍恒載+1.4倍(汽-超20+人群)+1.4倍輕軌荷載。
其中,公鐵組合時(shí),公路活載折減0.75(參考蕪湖長(zhǎng)江大橋計(jì)算荷載組合)。
二、計(jì)算模型
該橋采用大型有限元軟件ANSYS進(jìn)行空間分析,建立計(jì)算模型時(shí),對(duì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化作如下處理:
1.主梁為空間鋼桁架,上弦桿、下弦桿、橫梁和腹桿均簡(jiǎn)化為空間梁?jiǎn)卧?br />
2.主塔、主塔橫梁和樁基礎(chǔ)也簡(jiǎn)化為空間梁?jiǎn)卧?br />
3.拉索簡(jiǎn)化為桿單元。
4.位移邊界簡(jiǎn)化時(shí),樁底完全固結(jié),主梁在邊墩、輔助墩和主塔根部處均采用豎向支撐。
整個(gè)計(jì)算模型共3748個(gè)節(jié)點(diǎn),7977個(gè)單元,計(jì)算模型如圖1。
圖1 計(jì)算模型
三、靜力分析
1、內(nèi)力計(jì)算
通過(guò)恒載計(jì)算、活載最不利加載分析,得各主要構(gòu)件的最大內(nèi)力如表1。
表1 主要構(gòu)件最大計(jì)算內(nèi)力一覽表
構(gòu)件名稱 最大計(jì)算內(nèi)力值 計(jì)算應(yīng)力 容許應(yīng)力
鋼桁梁上弦桿 最大軸力:23750 kN (壓力) 136MPa 200MPa
鋼桁梁下弦桿 最大軸力:34276 kN (拉力) 148MPa 200MPa
中塔根部 最大軸力:399780kN(壓力) 21.1MPa 23.0MPa
邊塔根部 最大軸力:360012kN(壓力) 19.7MPa 23.0MPa
中塔單排樁 最大軸力:234432kN(壓力) 12.3MPa 14.5MPa
邊塔單排樁 最大軸力:240756kN(壓力) 11.5MPa 14.5MPa
拉索 最大軸力:12709kN(拉力) 615MPa 744MPa
可見(jiàn),各主要構(gòu)件的強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。