市政桥梁采用整体基础上跨既有地铁隧道受力研究

随着城市地铁建设的不断推进,新建市政桥梁经常会遇到临近既有地铁结构物的情况,需考虑桥梁下部结构设计、施工对地铁结构物的影响。文中通过方案比对分析计算,针对一座需上跨既有地铁隧道的市政桥梁,提出下部结构采用整体基础的构造形式,在满足自身受力要求的基础上,将基底受力需求与基坑支护设计相结合,对今后类似桥梁设计和施工具有一定的参考作用。

结合面底部带门式钢筋的铰接空心板破坏模式分析

以在空心板与铰缝构造结合面底部布设门式钢筋的深铰缝构造为研究对象,参照2007年交通运输部颁布的装配式空心板桥标准图,设计了一跨8m足尺模型,通过试验和非线性有限元法分析了车辆荷载作用下铰接空心板破坏类型、破坏位置与开裂荷载等破坏模式。分析结果表明:试验验证了铰接空心板非线性有限元模型能较好地模拟铰接空心板在车辆荷载作用下的受力性能;在空心板与铰缝结合面的三个方向的黏结滑移关系中,应以竖向相对滑移量作为结合面黏结破坏失效的指标;在车辆荷载作用下,空心板与铰缝结合面是最薄弱的受力部位,当荷载达到69kN(0.99倍车辆荷载)时,空心板与铰缝结合面底部开裂,但当荷载达到85kN(1.21倍车辆荷载)时,空心板跨中截面底部才出现横向裂缝;与在结合面底部不设门式钢筋的空心板相比,在结合面底部设置门式钢筋后虽不能明显提高铰缝构造的开裂荷载,但可以将铰缝通缝荷载从140kN(2.00倍车辆荷载)提高至199kN(2.84倍车辆荷载),且不出现贯通的纵桥向裂缝。

装配式空心板桥铰缝破坏模式有限元分析

以带有深铰缝构造的装配式空心板桥为研究对象,采用通用程序ANSYS建立了一跨8m的装配式空心板桥实体模型,讨论了车辆荷载在不同位置(中载和偏载)作用下铰缝构造的破坏类型、破坏位置、开裂荷载等破坏模式。结果表明:不管是哪种加载方式,首先破坏的是铰缝构造;中载作用下破坏位置在铰缝与空心板的结合面处,破坏类型为受弯破坏,荷载为62kN(0.88倍车辆荷载)时结合面底部开裂,荷载为133kN(1.90倍车辆荷载)时裂缝贯通至结合面顶部形成通缝;偏载作用下破坏位置在铰缝内部,破坏类型为受剪破坏,荷载为72kN(1.03倍车辆荷载)时铰缝顶部开裂,荷载为238kN(3.40倍车辆荷载)时裂缝贯通至铰缝底部。通过对两种加载方式的比较可知,中载对装配式空心板桥铰缝构造更不利。