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山东大学学报(工学版) ›› 2009, Vol. 39 ›› Issue (6): 125-129.

• 土木工程 • 上一篇    下一篇

基于混合有限元理论的连续刚构底板崩裂分析

林新元 张峰   

  1. 林新元: 长安大学公路学院,陕西 西安 710064; 张峰 : 山东大学岩土与结构工程研究中心, 山东 济南 250061
  • 收稿日期:2009-08-09 出版日期:2009-12-16 发布日期:2009-12-16
  • 作者简介:林新元(1962-),男,陕西西安人,教授级高工,博士研究生,研究方向为旧桥评估与加固.E-mail:lintel58888@163.com

Analysis of the cause of bursting cracks in the bottom slab of a continuous rigid bridge based on the mixed finite element method

  • Received:2009-08-09 Online:2009-12-16 Published:2009-12-16

摘要:

基于目前一些连续刚构桥在张拉底板预应力筋时和运营时易发生底板崩裂和底板裂缝事故这种情况,根据混合有限元的基本原理,给出了混合单元交界上的节点位移约束方程.对一座6跨预应力混凝土连续刚构建立了梁体混合有限元模型并进行了分析,计算得到跨中底板区域实际的受力状况.数值分析表明,该方法具有求解精度较高,单元数量较少的特点.通过计算分析得到底板开裂的主要原因是按桥的立面线型布置形成拱形的底板纵向预应力筋产生的径向力所致,靠近腹板的底板孔道处竖向拉应力较底板其余部位要大.

关键词: 混合有限元;约束方程;刚构桥;箱梁;径向力

Abstract:

The accidents of bursting and cracks of the bottom plate of somecontinuous rigid bridges often occur during the stretching of the prestressing tendon and the running stage. Based on the principle of the mixed finite element, the nodes'constraint equations at the interface between beam elements and solid elements were derived. A sixspan prestressed continuous rigid frame bridge was analyzed by themixed finite element method, and the stress of the bottom flange was calculated. With the numerical solution test, it was found that the mixed finite element method had the characteristics of high precision solution and less elements. Based on computed results, a conclusion was  drawn that the radial force which was caused by the prestressing tendon settling according to the linetype of bottom plate was the main reason, and the  vertical tensile stress of concrete near bellows at webs of box girders was morethan at other sites of the bottom flange.

Key words: mix finite element; constraint equation; rigid frame bridge;box-girder; radial force

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