支座偏移对连续梁挠度的影响分析

支座偏移对连续梁挠度的影响分析

1李兴坤 2宋广浩 3尹博

1北京铁路物资有限公司 北京 100000

2中国铁路北京局集团有限公司 北京 100000

3中国铁路北京局集团有限公司北京工务段 北京100000

摘 要：近十年来，随着铁路建设的迅猛发展，铁路桥梁对列车运行安全影响越来越大，尤其是桥梁支座偏移的影响逐渐突出，文章以某线连续梁为例，初步探讨了支座偏移对连续梁挠度的影响。

关键词：支座偏移 挠度 连续梁

一．工程概况

本文以某铁路线连续梁（32m+48m+32m）为工程算例，该桥主桥结构及箱梁截面简图如下图所示：

图1 结构简图

主梁：梁
体为单箱单室，梁高为3.25m，边支座中心线距离梁端0.75m，横桥向边支座中心距为4.4m，横桥向中支座中心距为5.0m，全桥共设4道横隔梁，分别设于中支点，端支点，并设过人空供检查人员通过。

主桥连续箱梁采用C50混凝土,挂篮施工。防护墙采用C40混凝土，管道压浆所用水泥浆强度等级不低于M50，封端采用C50微膨胀混凝土，封锚后用防水涂料进行防水处理。

二.模型建立

本桥采用通用有限元软件MIDAS-CIVIL进行建模计算分析，按照本桥梁结构特点，将其简化为平面结构，离散为粱单元，全桥共划分115个节点，共计114个桥梁单元，其中节点2，节点34，节点82，节点114为支座安放节点，节点2为固定支座，其余为活动支座。

本桥模型按照挂篮施工进行模拟计算，成桥后只考虑桥面二期恒荷载，不考虑列车荷载。

在考虑支座位移偏移时，本模型建立是离散成平面结构，因此支座位移偏移只考虑竖向偏移和纵向偏移两个变量。其中支座纵向偏移考虑偏移量为1至10mm，竖向偏移量考虑1至5mm。分别进行单独计算。

三．模型分析

1、本桥模型按照挂篮施工进行施工模拟到成桥阶段，在无预拱度调整及支座无偏移的情况下，本桥成桥后的全桥挠度如下图所示。

图2 支座无偏移无预拱度调整的全桥挠度图

2、本桥模型支座位移偏移的施加，考虑到本桥模型模拟为平面模型，且固定支座设置在左边跨，因此支座位移偏移设置在固定支座处，即有限元节点2处施加纵向和竖向位移偏移，本文计算重点考虑在左边跨，其中在无预拱度调整及支座无偏移的情况下，本桥成桥后的左边跨挠度如下图所示。

图3支座无偏移无预拱度调整的左边跨挠度图

3、分别对固定支座施加纵向位移偏移，偏移量从1至10mm，得到的左边跨产生影响的挠度位移图如下图所示。

图4支座纵向偏移1-10mm时影响左边跨挠度图

4、分别对固定支座施加竖向位移偏移，偏移量从1至5mm，得到的左边跨产生影响的挠度位移图如下图所示。

图5支座竖向偏移1-5mm时影响左边跨挠度图

四．结论

通过本桥模型进行计算的上述结果，可以得到如下结论：

1、在只有纵向偏移影响下，在边跨出现类似无预拱度调整及支座无偏移情况的挠度曲线。

2、在只有纵向偏移影响下，在边跨出现的挠度曲线在边跨的右侧支座附近出现小幅度反向挠度。

3、在只有纵向偏移影响下，在边跨出现的挠度曲线，随着偏移量的增大，对边跨的挠度影响也越大。

4、在只有竖向偏移影响下，在边跨出现的挠度曲线从左侧到右侧影响逐渐减少。

5、在只有竖向偏移影响下，在边跨出现的挠度曲线，随着偏移量的增大，对边跨的挠度影响也越大。

结束语：本文仅仅考虑连续梁固定支座在最左侧情况下，初步探讨了固定支座在竖向和纵向位移单独作用对桥梁挠度的影响，希望为以后更加深入全面的计算和对桥面轨道的结构的调整提供一些参考意见。

参考文献：

[1]吴鸿庆，任侠.结构有限元分析.中国铁道出版设.2000.09

[2] 唐家祥,周世军.薄壁箱梁结构性能的矩阵分析.土木工程学报.1987,20(2):55-68.

作者简介：李兴坤（1985年-），男，汉族，高级工程师。