1、涧河特大桥主桥动力计算分析摘要 :本文介绍了涧河特大桥主桥动力计算分析,通过MIDAS/CIVIL软件对涧河特大桥成桥及最大悬臂状态进行稳定性验算。 关键词:双线动力抗震设计 稳定性 Abstract: This paper introduces the analysis and calculation of power of Jian River Bridge, through the MIDAS/CIVIL software on the Jian River Bridge into the bridge and the largest cantilever state stability
2、. Keywords: double; dynamic stability; seismic design; 中图分类号 TU2 1 工程概述 涧河特大桥位于桥址位于娄烦县涧河桥处,该段为黄土丘陵地貌,主要形态有黄土梁、峁,由于地表雨水侵蚀作用,沟壑纵横,凸凹不平,多呈“V“字形,涧河河床相对比较平坦,地表标高约 1200m1137.5m,相对高差约 62.5m。铁路等级为级双线铁路。桥梁设计范围DK79+599.92DK81+070.95,孔跨布置(532)+(40+64+40)+(3532)=1471.03m。主桥采用连续刚构,主跨跨越娄烦县市政主干道罗马道;引桥采用 32米简支 T梁。
3、本桥主桥采用连续刚构,主跨跨越娄烦县市政主干道罗马道;上部结构采用变高度连续刚构体系。孔跨布置为(40+64+40)m,全长 144m,桥型布置图如图 1所示。 图 1 桥型布置图(单位 m) 主梁顶宽 12.4m,采用整幅布置,单箱单室截面,梁支点梁高为5.0m,跨中梁高为 3.0m,梁底采用圆曲线,主梁横断面布置如图 2所示。图 2 主梁横断面布置图(单位 m) 桥墩采用刚壁墩,墩高均为 48m,采用圆端形空心墩,承台尺寸为10.5x18.5x4.0m,下设 15根 1.5m 的钻孔灌注桩,桩基础按摩擦设计。2 抗震设防标准 根据中国地震动峰值加速度区划图 (GB18306-2001)和中
4、国地震动反应谱特征周期区划图 (GB18306-2001):桥址处于地震基本烈度7度区,地震动峰值加速度为 0.10g,地震动反应谱特征周期为 0.45s。 3 设计荷载 1)恒载 (1)结构自重:由程序自动计入。 (2)桥面二期恒载:按 166.2 kN/m计算。 2)风荷载 根据铁路工程设计技术手册桥梁墩台中有关高墩风振的内容,进行风振计算。其中振型系数 (z)按照全桥整体模型计算。仅考虑前两个振型一阶纵飘和一阶横弯的风振影响。1 3)地震力 用 MIDAS/CIVIL进行反应谱分析。 4)挂篮重 最大双伸臂状态,挂篮重按 650kN考虑。 4 结构动力特征 1)结构动力计算模型 成桥状态
5、结构的动力特性计算图式: 最大双伸臂状态动力特性计算图式: 2)结构动力特性 成桥状态的前 5阶振型的自振频率及振型主要特点见下表: 施工到最大双伸臂状态的前 4阶振型的自振频率及振型主要特点见下表: 3)地震力计算 由 MIDAS/CIVIL进行分析,得出结果如下表: (x纵桥向,y-横桥向,z-竖向;力的方向与坐标轴方向一致为正,相反为负)1 4)稳定性验算 成桥状态整体失稳计算 由 MIDAS/CIVIL进行分析,一阶整体稳定系数 K=85.6,一阶整体屈曲模态如下图: 最大悬臂状态整体失稳计算 由 MIDAS/CIVIL进行分析,一阶整体稳定系数 K=30.9,最大悬臂状态屈曲模态如下图: 5 结语 通过对涧河特大桥主桥动力计算,结合本桥的结构特点,进一步验证了对于高墩的桥梁采用连续刚构是非常合适的桥型。 本桥已于 2010年开工建设,预计 2013年建成,期望通过该桥的动力设计与分析,为以后同类桥梁提供参考经验。 参考文献 1 铁路工程设计技术手册桥梁墩台.铁道部第四勘察设计院.北京:中国铁道出版社.2007 2 JTG/T B02-012008.公路桥梁抗震设计细则. 中华人民共和国交通运输部. 北京:人民交通出版社.2008 冯维欣(1980-4-28) ,男,河北省石家庄市人,工程师,2003 年毕业于兰州交通大学,工学学士。