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LCB2(成桥承载能力极限状态):①+②+③
车道荷载的折减系数、冲击作用的考虑,均按照规范相应规定进行。
按照极限状态分析方法,分别建立LCB1和LCB2两种不同状态的空间分析模型,其模型如图3所示。限于篇幅,不设置中间连接系的计算模型,本文不再叙述。
4 计算结果与分析
计算过程中对坐标系的规定如下:以桥梁的纵向为X轴,以高程方向为Y轴,Z轴的方向遵循右手法则,即Z轴方向为横桥向。 4.1 最大悬臂状态
悬臂施工中最大悬臂状态是一个比较不利的状态,计算结果分别比较了不同墩在最大悬臂状态时的计算结果,其中包括直线墩和曲线墩。而为了反映横向联系的作用,并有意识地
比较了单幅桥和双幅桥的计算结果。
表2, 3分别给出了位于直线和曲线区域的墩及其对应的墩梁最大悬臂状态的挠度计算结果。从表2可以看出,直线区域的梁在最大悬臂状态时不发生横向位移,主要的挠度集中在竖直方向。单幅桥在恒载及施工荷载作用下竖向位移约62 cm,而双幅桥相对略有增大,达到69 cm。而几何非线性对竖向挠度的在单幅桥和双幅桥时分别为0·65%和0·27%,几乎可以忽略不计。从表3可以看出,不论是单幅桥还是双幅桥,非线性因素对纵向位移的影响程度在13%左右;但是对竖向变形的影响基本都在0%左右,可以忽略。单幅桥的横向位移增量比值为96·54%,而双幅桥则为13·35%,二者相差较大,说明非线性对曲线上最大悬臂桥梁的施工影响十分显著。综合比较表2, 3可以发现,几何非线性或结构几何属性差异(直线或曲线)对最大悬臂施工时的影响主要集中于横桥向,几何非线性对竖向挠度增量的影响较小,而曲线因素对横桥向影响较突出,几何非线性和曲线存在耦合效应,从另一个侧面反映了横向联系对横桥向的作用是比较明显的。
4.2 成桥状态
图4给出了成桥状态双幅桥的位移计算结果,从中可以看出,尽管在边跨部分存在平面曲线,但是由于约束及支撑的相互作用效应,桥梁的空间位移仍然以竖向变形为主,横向和纵向位移较小。说明在成桥状态下,由于约束的增强,曲线半径较大(R=2500 m)的曲线高墩非线性不明显,可以简化为平直线形式桥梁进行计算,简化计算程序。
表4给出了成桥状态的控制截面的挠度计算结果,从中可以看出,跨中位置主要的变形为竖向,其值约在40 cm左右,相对于施工中的最不利状态,位移值较小,说明几何非线性对高墩大跨桥梁的影响明显地反映在施工过程中。而墩顶位置位移较小,说明钢管混凝土组合格构柱高墩的刚度较大。综合比较单、双幅桥的计算结果,二者在位移数值上没有较大差异。与表2, 3的结果综合比较,说明横向联系对成桥状态后的受力和变形的改善作用没有最大悬臂状态明显,在一定程度上说明施工中应加强横向变形的控制。