鐵道橋梁隧道工程范文

時(shí)間:2023-12-19 17:46:21

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鐵道橋梁隧道工程

篇1

【關(guān)鍵詞】廣西;地下與隧道工程;高技能型人才;缺口

近年來(lái),隨著中國(guó)—東盟自由貿(mào)易區(qū)的建成和廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)的加快,廣西城市軌道交通、高速公路、高速鐵路建設(shè)得到迅猛的發(fā)展。2016年6月,南寧地鐵1號(hào)線南湖至火車東站段開通;截至2015年年底,廣西高速公路里程達(dá)4288公里;2016年,廣西高鐵里程達(dá)1812公里,占全國(guó)高鐵里程的10%?!笆濉币?guī)劃期間,廣西的城市軌道建設(shè)、高速公路、高速鐵路建設(shè)還在進(jìn)一步推進(jìn)。然而,廣西為山區(qū)、丘陵地貌,山區(qū)眾多,路網(wǎng)的建設(shè)就避免不了要修建大量的隧道,城市軌道建設(shè)也主要為地下工程建設(shè),這需求大量工作在一線崗位地下與隧道工程高技能型人才,這部分人才的供給是否充足,將直接影響到廣西路網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)。

一、人才需求分析

地下與隧道工程高技能型人才是指熟練掌握地下與隧道工程的施工技術(shù)、工程檢測(cè)、工程試驗(yàn)、工程測(cè)量、工程監(jiān)理等技能的工作在一線崗位的人才,服務(wù)于城市軌道建設(shè)、公路隧道建設(shè)、鐵路隧道建設(shè)。廣西城市軌道交通的建設(shè)、高速公路往山區(qū)發(fā)展、高速鐵路的建設(shè),都需求大量的地下與隧道工程高技能型人才。

(一)廣西城市軌道交通的快速發(fā)展

急需大量地下與隧道工程高技能型人才。有人說(shuō),19世紀(jì)是橋的世紀(jì),20世紀(jì)是高層建筑的世紀(jì),21世紀(jì)是地下空間的發(fā)展世紀(jì)。特別是隨著城市的快速發(fā)展,資源的過(guò)度開發(fā),人類面臨著環(huán)境污染、能源緊張、交通擁擠和水資源短缺等嚴(yán)重問(wèn)題,因此人們不得不向地下要生存空間,以緩解土地資源緊張而帶來(lái)的壓力。伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí),我國(guó)的城市化進(jìn)程也在不斷加快,大量的人口涌入城市,住房問(wèn)題,交通問(wèn)題等一系列現(xiàn)實(shí)問(wèn)題使我國(guó)的城市土地空間資源的利用遭遇到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此,如何充分利用地下資源,發(fā)展城市地下工程具有重大現(xiàn)實(shí)意義。可以預(yù)見,充分發(fā)展地下工程將對(duì)我國(guó)的城市建設(shè)帶來(lái)不可估量的作用?,F(xiàn)階段,我國(guó)大型城市大都在大規(guī)模地建設(shè)軌道交通或醞釀建設(shè)軌道交通,使城市軌道交通建設(shè)進(jìn)入了史無(wú)前例的期。目前,國(guó)內(nèi)至少有40個(gè)城市有城市軌道交通規(guī)劃。隨著中國(guó)—東盟自由貿(mào)易區(qū)的建成和廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)的加快,南寧市將建成區(qū)域性國(guó)際城市,據(jù)南寧市城市總體規(guī)劃和綜合交通規(guī)劃,南寧市城市軌道交通線網(wǎng)由“四橫四縱”、“四主四輔”8條線構(gòu)成,總長(zhǎng)約252公里,設(shè)車站184座,概算總投資超過(guò)1500億元。當(dāng)前,南寧地鐵1號(hào)線已于2016年12月開通,2、3、4、5號(hào)線全部在建。2號(hào)線一期計(jì)劃2017年開通,3號(hào)線一期計(jì)劃2019年開通,4號(hào)線一期計(jì)劃2020年開通。2-5號(hào)線近期建設(shè)項(xiàng)目總投資為529.37億元,到2021年,南寧市將形成5條運(yùn)營(yíng)線路、總長(zhǎng)128.2公里的軌道交通網(wǎng)絡(luò)。另外,柳州市規(guī)劃至2030年,建設(shè)軌道交通4條。近期規(guī)劃(至2020年)實(shí)施1號(hào)線、2號(hào)線。1號(hào)線線路全長(zhǎng)約45.6公里,其中高架線長(zhǎng)度約42.42公里,地下線長(zhǎng)度約3.18公里(穿越火車站段),工程總投資約126億元;車站35座。2號(hào)線線路全長(zhǎng)約27.75公里,高架線長(zhǎng)約25.48公里,地下線長(zhǎng)約2.27公里(穿越柳江段);工程總投資約60.18億元;設(shè)車站22座。1、2號(hào)線總長(zhǎng)73.35公里,總投資186.18億元。桂林市目前也把城市軌道交通建設(shè)寫進(jìn)了“十三五”規(guī)劃,目前正進(jìn)行網(wǎng)線規(guī)劃布局,計(jì)劃建設(shè)4條軌道交通。綜上所述,至2021年左右,廣西區(qū)內(nèi)至少建成城市軌道交通201.65公里,若按每公里配備15人地下與隧道工程高技能型人才,未來(lái)廣西軌道交通建設(shè)至少需求3000多人地下與隧道工程高技能型人才。

(二)廣西高速公路向山區(qū)挺進(jìn)急需

大量地下與隧道工程高技能型人才。隧道工程在公路網(wǎng)建設(shè)中也顯得愈發(fā)重要,在當(dāng)今公路網(wǎng)建設(shè)高速發(fā)展時(shí)期,特別是高速公路開始逐步進(jìn)入山區(qū)已成為當(dāng)前路網(wǎng)建設(shè)的重要內(nèi)容。過(guò)去20多年間廣西修建高速公路都是占用了地形條件相對(duì)比較好的走廊,都是先修比較好的地方。今后,隨著國(guó)家土地政策越來(lái)越緊,廣西修建的鐵路和高速公路更加向山區(qū)里面延伸,路線走廊越來(lái)越狹窄,隧道的數(shù)量也越來(lái)越多。截至2015年底,廣西高速公路通車?yán)锍?288公里,87個(gè)縣(市、區(qū))通高速,還有21個(gè)縣(市、區(qū))尚未通達(dá)。剩下的21個(gè)縣都是一些車流量少、經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)、地形條件惡劣的地方,總里程達(dá)3700多公里,橋梁與隧道占總里程的比例較高。2016年廣西續(xù)建高速公路項(xiàng)目共29個(gè),建設(shè)里程3102公里,總投資約2697億元人民幣。全區(qū)力爭(zhēng)在2020年實(shí)現(xiàn)縣縣通高速的目標(biāo),至2020年底,廣西高速公路總里程將突破8000公里,形成“6橫7縱8支線”的高速公路網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)全區(qū)所有縣(市、區(qū))通達(dá)高速公路。由于廣西地形以山嶺連綿、山區(qū)廣大、平原狹小,丘陵錯(cuò)綜著稱,待建的3700公里的高速公路也主要穿越山嶺地貌。為了使山區(qū)高速公路和鐵路達(dá)到更安全、更快捷、更環(huán)保、更節(jié)約的目的,隧道的作用是巨大的。若廣西剩下的3700公里高速路建設(shè)按20%的橋隧比計(jì)算,則隧道橋梁的里程達(dá)740公里,按每公里橋隧建設(shè)需求10人高技能型人才,則未來(lái)五年,高速公路建設(shè)至少7400人地下與隧道工程技術(shù)高技能型人才。

(三)廣西高速鐵路的快速發(fā)展急需

大量地下與隧道工程高技能型人才。自2013年底廣西開通高鐵后,高鐵建設(shè)快速發(fā)展,目前廣西境內(nèi)擁有7條高鐵線路,高鐵總里程1812公里,動(dòng)車通達(dá)14個(gè)設(shè)區(qū)市中的11個(gè),初步形成四通八達(dá)的高鐵路網(wǎng)新格局。高鐵里程全國(guó)高鐵總里程的十分之一,躍居我國(guó)前列,實(shí)現(xiàn)從“路網(wǎng)末梢”到區(qū)域樞紐的重大轉(zhuǎn)變。到2020年,廣西將實(shí)現(xiàn)市市通高鐵,形成以南寧為中心的高鐵經(jīng)濟(jì)圈,并依托建成的高鐵網(wǎng)絡(luò)加快打造“一軸一圈兩帶多組團(tuán)”的高鐵經(jīng)濟(jì)帶空間格局。建成以南寧為中心的“12310”高鐵經(jīng)濟(jì)圈:1小時(shí)通達(dá)南寧周邊城市,2小時(shí)通達(dá)全區(qū)設(shè)區(qū)市,3小時(shí)通達(dá)周邊省會(huì)城市,10小時(shí)左右通達(dá)國(guó)內(nèi)主要中心城市。初步測(cè)算,到2020年,廣西鐵路營(yíng)業(yè)里程將達(dá)到7000公里以上,其中高鐵里程達(dá)到2500公里左右,累計(jì)投資規(guī)模約3600億元。鑒于廣西的地形,高速鐵路建設(shè)橋隧里程占總里程的比例很高。例如,貴廣高速鐵路,橋隧比為92.1%。若以50%的橋隧比計(jì)算,未來(lái)五年計(jì)劃建設(shè)高鐵1700多公里,則橋隧占的比例為850公里,按每公里需10人地下與隧道工程高技能型人才計(jì)算,未來(lái)五年,廣西高鐵建設(shè)則需求8500人地下與隧道工程高技能型人才。綜上所述,廣西城市軌道交通、高速公路、高速鐵路建設(shè)急需大量從事地下與隧道工程建設(shè)、既掌握熟練的操作技能又掌握一定的系統(tǒng)技能和過(guò)程技能的高技能人才,人才需求數(shù)量約為18900人。

二、人才供給來(lái)源分析

在當(dāng)前行業(yè)蓬勃發(fā)展的背景下,地下與隧道工程專業(yè)高技能型人才需求旺盛,目前在崗的人才來(lái)源渠道多樣化,總體有以下幾個(gè)方面。第一,來(lái)源于本地區(qū)高職院校地下與隧道工程本專業(yè)的畢業(yè)生。廣西目前只有廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院開設(shè)了地下與隧道工程專業(yè),已畢業(yè)的學(xué)生100人,在實(shí)習(xí)的學(xué)生50人,投入一線崗位工作的學(xué)生共150人。第二,來(lái)源于本地區(qū)高職院校類似專業(yè)畢業(yè)生。例如廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院、廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院、柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院等高職院校路橋類專業(yè)、軌道類專業(yè)畢業(yè)生,每年約有1500人從事地下與隧道工程相關(guān)工作。自2015年開始計(jì)算,至2020年,累計(jì)有7500人。第三,來(lái)源于區(qū)外高職院校本專業(yè)或類似專業(yè)畢業(yè)生。來(lái)源于區(qū)外各個(gè)高職院校相同或相近專業(yè)的畢業(yè)生每年約300人,自2015年開始計(jì)算,至2020年,累計(jì)有1500人。綜上所述,預(yù)計(jì)區(qū)內(nèi)未來(lái)5年大概有9650人高技能人才從事地下與隧道工程一線崗位工作,還有9250人的缺口。若這9000多人的人才缺口得不到解決,必將影響廣西城市軌道、公路和鐵路建設(shè)的發(fā)展,如何解決人才缺口問(wèn)題迫在眉睫。

三、人才培養(yǎng)途徑

(一)鼓勵(lì)高職院校開設(shè)地下與隧道

工程技術(shù)專業(yè)。隨著國(guó)家加大對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入,必將帶來(lái)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)快速發(fā)展的態(tài)勢(shì),廣西地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)高技能型人才的需求量將長(zhǎng)期出現(xiàn)供不應(yīng)求。然而,目前區(qū)內(nèi)只有一個(gè)高校開設(shè)有地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)。為適應(yīng)我國(guó)和廣西城市軌道、高速公路、鐵路建設(shè)對(duì)地下與隧道工程專門人才的需求,國(guó)家應(yīng)適當(dāng)給區(qū)內(nèi)高職院校一些優(yōu)惠政策,鼓勵(lì)區(qū)內(nèi)高校開辦地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)或扶持相近專業(yè),可填補(bǔ)廣西在地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的空白,服務(wù)廣西經(jīng)濟(jì)社會(huì)新發(fā)展。地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)主要培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展,掌握地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)所需的基礎(chǔ)理論知識(shí),具有較強(qiáng)的實(shí)踐技能和良好的職業(yè)道德,能從事地鐵、鐵路和公路的巖土、地下結(jié)構(gòu)工程,隧道工程的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)、維護(hù)與加固改造等技術(shù)工作,并在工作中具有不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的??茖哟蔚母呒寄苄腿瞬拧5叵屡c隧道工程技術(shù)專業(yè)主要面向地下與隧道工程施工一線,畢業(yè)生主要去向是鐵路、高速公路、城市軌道交通建設(shè)市場(chǎng),目前全國(guó)該專業(yè)畢業(yè)生供求比一直在1∶3以上。按廣西鐵路、高速路和南寧市城市軌道交通建設(shè)和規(guī)劃,在未來(lái)的5年內(nèi)廣西至少存在9250人的缺口。按目前狀況發(fā)展,地下與隧道工程人才培養(yǎng)遠(yuǎn)不能滿足人才市場(chǎng)需求,今后一定時(shí)間內(nèi)地下與隧道工程人才仍將供不應(yīng)求。

(二)促進(jìn)校企合作

鼓勵(lì)區(qū)內(nèi)高職院校與地下與隧道工程行業(yè)的企業(yè)單位如南寧軌道交通有限責(zé)任公司、南寧鐵路局、廣西壯族自治區(qū)公路橋梁工程總公司、廣西路橋建設(shè)有限公司展開深度校企合作,或訂單培養(yǎng)地下與隧道工程專業(yè)高技能人才。院校與企業(yè)開展深度合作,企業(yè)單位可以解決人才缺口問(wèn)題,院校可為學(xué)生提供良好的實(shí)習(xí)、就業(yè)崗位,互利雙贏。1.企業(yè)為學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)、教師生產(chǎn)實(shí)踐鍛煉提供場(chǎng)所,每屆學(xué)生可首先選擇在合作企業(yè)進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)。2.企業(yè)參與專業(yè)教學(xué)活動(dòng)。企業(yè)為學(xué)校提供兼職教師,參與專業(yè)人才培養(yǎng)方案制訂,參與課程和教材建設(shè),為專業(yè)師生舉行專業(yè)技術(shù)講座,為課程實(shí)施講練結(jié)合、理實(shí)一體教學(xué)提供真實(shí)的項(xiàng)目和素材。3.為畢業(yè)生提供就業(yè)崗位,60%以上畢業(yè)生就業(yè)于合作企業(yè)內(nèi)。4.學(xué)校為企業(yè)量身定做培養(yǎng)人才。學(xué)校與企業(yè)探索訂單式培養(yǎng),根據(jù)企業(yè)的要求,開設(shè)各種技能方向的班級(jí)。5.學(xué)校為企業(yè)培訓(xùn)員工,進(jìn)行工種鑒定。舉辦地下與隧道工程管理與技術(shù)人員等培訓(xùn)班,進(jìn)行施工員、測(cè)量員、試驗(yàn)檢測(cè)員、安全員等職業(yè)技能鑒定。6.企業(yè)支持專業(yè)辦學(xué)。以企業(yè)冠名的方式在專業(yè)中設(shè)置獎(jiǎng)助學(xué)金,捐贈(zèng)教學(xué)設(shè)備。7.校企共同開發(fā)橫向課題。與企事業(yè)單位共同研發(fā)項(xiàng)橫向科研課題。8.學(xué)校為企業(yè)提供技術(shù)服務(wù)。專業(yè)教師主動(dòng)參與勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)、維護(hù)與加固改造等生產(chǎn)活動(dòng)。促進(jìn)校企深度合作,整合雙方資源,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),相互支持,共同參與專業(yè)教育教學(xué)、專業(yè)建設(shè),共同進(jìn)行科研技術(shù)研發(fā),可實(shí)現(xiàn)校企“人才共育,風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān),利益共享”的目標(biāo),填補(bǔ)廣西在地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的空白。

(三)引進(jìn)區(qū)外高技能人才

政府可以給外省本專業(yè)人才提供一些優(yōu)惠政策,引進(jìn)外省優(yōu)秀人才,解決地下與隧道工程高技能型人才的缺口,促進(jìn)本區(qū)城市軌道、高速公路與鐵路快速發(fā)展。1.廣西開設(shè)地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)的院校僅有一所,目前僅有100人畢業(yè)生,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足廣西對(duì)地下與隧道工程技術(shù)專業(yè)高技能人才的需求。若2017年有院校開辦地下與隧道工程技術(shù)專業(yè),則最早2020年才有畢業(yè)生,然而今后幾年為廣西城市軌道、高鐵、高速建設(shè)的關(guān)鍵幾年,人才缺口將成為建設(shè)推進(jìn)的瓶頸。因此,必須從區(qū)外引進(jìn)人才才能填補(bǔ)這個(gè)缺口。2.廣西的城市軌道、高速鐵路建設(shè)起步較晚,城市軌道2008才開始修建,2016年才開通一號(hào)線,高速鐵路2013年才開始迅猛發(fā)展,高速公路往山區(qū)挺進(jìn)困難重重,剩下的部分都為地形復(fù)雜的山區(qū)。而廣西在這方面的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)幾乎為零,必須引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),引進(jìn)區(qū)外地下與隧道工程技術(shù)高技能型人才,才能加快廣西城市軌道、高速公路、高速鐵路的建設(shè)進(jìn)程。綜上所述,引進(jìn)區(qū)外優(yōu)秀人才,為當(dāng)務(wù)之急。只有引進(jìn)區(qū)外人才,才能緩解未來(lái)幾年地下與隧道工程高技能型人才的缺口。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]張辰.高速鐵路的發(fā)展概況及發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2010(19)

篇2

【關(guān)鍵詞】梁格法;單箱多室;彎橋;橫向分布系數(shù)

近年來(lái)彎梁橋在公路及城市道路立交中數(shù)量逐年增加,尤其在互通式立交匝道橋設(shè)計(jì)中應(yīng)用更為廣泛,而橫截面大多為箱型梁。此類橋梁具有斜、彎、坡、異形等特點(diǎn),給橋梁的線型設(shè)計(jì)和構(gòu)造處理帶來(lái)很大困難。下面簡(jiǎn)述其受力特點(diǎn):

(1)彎橋在外荷載作用下會(huì)同時(shí)產(chǎn)生彎矩和扭矩,并且互相影響,使梁截面處于彎扭共同作用狀態(tài),其截面主拉應(yīng)力往往比相應(yīng)直梁橋大得多。

(2)彎橋在外荷載作用下,還可能會(huì)出現(xiàn)橫向彎矩。

(3)由于彎扭耦合,彎橋的變形比同樣跨徑直線橋要大,外邊緣撓度大于內(nèi)邊緣撓度,而且曲率半徑越小、橋越寬,這一趨勢(shì)越明顯。

(4)彎橋的支點(diǎn)反力與直線橋相比,有曲線

外側(cè)變大,內(nèi)側(cè)變小的傾向,內(nèi)側(cè)甚至可能產(chǎn)生負(fù)反力,出現(xiàn)梁體與支座的脫空的現(xiàn)象。

由于彎橋受力復(fù)雜且單箱多室箱梁存在較大畸變和較大的橋梁寬度以及較強(qiáng)的抗扭剛度等原因,經(jīng)典計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)的方法(如杠桿原理法、 修正偏心壓力法、鉸接梁法、剛接梁法、比擬正交異性板法等) 均不能用于彎橋箱梁。因此對(duì)于彎橋,在橫向分布計(jì)算中,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行全面的整體的空間受力計(jì)算分析。

1梁格法

1.1 梁格法理論

箱型斷面可以看成是幾個(gè)頂?shù)装逑噙B的工字型斷面的組合,當(dāng)橋面很寬或不規(guī)則時(shí), 或因?yàn)檐嚨赖姆植娴葘?dǎo)致不規(guī)則加載時(shí),會(huì)使各個(gè)工字梁的內(nèi)力產(chǎn)生差異。此時(shí)為了得到各梁較為準(zhǔn)確的內(nèi)力,可以用很多縱向單元來(lái)模擬工字梁,同時(shí)加入一些橫向單元來(lái)模擬各工字梁之間的橫向連接,有時(shí)為了加載的方便還會(huì)引入一些虛擬單元,從而形成一個(gè)平面網(wǎng)格。如此用一系列相互交叉的單元組成的平面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行箱梁的受力分析,即梁格法。

梁格法的最基本原則是:在相同荷載作用下, 梁格模型和它所模擬的箱梁具有相同的變形,并且每一梁格內(nèi)的彎矩、剪力和扭矩等于該梁格所代表的實(shí)際結(jié)構(gòu)部分的內(nèi)力。

1.2 梁格劃分注意事項(xiàng)

1. 梁格的縱向桿件形心高度位置應(yīng)盡量與箱梁截面的形心高度相一致??v橫桿件的中心與原結(jié)構(gòu)梁肋的中心線相重合,使腹板剪力直接由所在位置的梁格構(gòu)件承受。

2. 每跨內(nèi)的虛擬的橫向聯(lián)系梁數(shù)量不應(yīng)過(guò)少(劃分為1.5m左右一個(gè)在精度上應(yīng)能滿足要求)。

3. 虛擬的橫向聯(lián)系梁之間盡量要設(shè)為鉸接(可將縱梁之間的虛擬橫梁分割為兩個(gè)單元,將其中一個(gè)釋放梁端約束)。

4. 虛擬的橫向聯(lián)系梁的剛度可按一字或二字形矩形截面計(jì)算。

5. 虛擬的橫向聯(lián)系梁的重量應(yīng)設(shè)為零(可在截面剛度調(diào)整系數(shù)中調(diào)整)。

6. 當(dāng)虛擬的橫向聯(lián)系梁懸挑出邊梁外時(shí),應(yīng)設(shè)置虛擬的邊縱梁(為了準(zhǔn)確地計(jì)算自振周期和分配荷載),此時(shí)可將虛擬的邊縱梁作為一個(gè)梁格進(jìn)行劃分。

2軟件選用

目前橋梁分析通用大型有限元軟件主要有ANSYS及MIDAS等。ANSY的Beam24屬?gòu)椥员”跅U單元可以計(jì)算單室薄壁桿截面的剪力中心,單箱雙室截面,只要左右對(duì)稱,可以把中腹板略去后按單室截面計(jì)算.除此之外的截面 ANSYS 也沒辦法計(jì)算。而MIDAS軟件含有專門的梁格法建模模塊且應(yīng)用廣泛,因此此處選用MIDAS來(lái)模擬計(jì)算。

3求解方法及實(shí)例分析

結(jié)合以上理論分析基礎(chǔ),我們現(xiàn)以某20m+20m+20m連續(xù)彎梁橋?yàn)槔?,采?midas/civil

大型通用有限元軟件進(jìn)行模型的梁格法分析。彎橋半徑為45m,按3車道設(shè)計(jì)。橫向劃分為5份。梁斷面如圖1所示,梁格劃分情況如圖2。建立有限元模型如圖3所示。

圖1 箱梁斷面

圖2 梁格劃分

圖3 梁格法模型

方法一:采用空間梁格模型施加單位力法計(jì)算。為形象地顯現(xiàn)該箱梁的變形情況, 分別在箱梁跨中各腹板頂部位置施加P = 1 000kN 的集中力, 求出相應(yīng)各板跨中截面撓度值。按公式(1)計(jì)算橫橋向各板位置處的影響線坐標(biāo)。

(1)

式中: ――橫橋向各板位置處的影響線坐標(biāo)值;

――單位力Pi作用于第i號(hào)板跨中截面引起的第j號(hào)板跨中截面位置處的撓度;

根據(jù)所求得的影響線坐標(biāo)繪制影響線,進(jìn)而可求出橫向分布系數(shù)。

方法二:采用空間梁格模型定義車道荷載法進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于移動(dòng)荷載,需要根據(jù)最不利的布置情況進(jìn)行加載。對(duì)于彎橋,涉及到兩種布置情況:內(nèi)偏和外偏。運(yùn)行分析后查看在車道荷載作用下各板跨中截面撓度值。汽車荷載橫向分布系數(shù)按公式(2)計(jì)算:

(2)

式中: ――汽車荷載橫向分布系數(shù);

N――車道數(shù);

――第i號(hào)板跨中截面撓度值

從以上兩種方法可以看出:方法一形象直觀但計(jì)算量較大;方法二簡(jiǎn)便可行且車道荷載施加時(shí)考慮了內(nèi)偏與外偏,較符合實(shí)際??紤]篇幅問(wèn)題,這里僅簡(jiǎn)述方法,不再詳細(xì)列出結(jié)果。

4 結(jié)論

1)按空間梁格模型計(jì)算橫向分布系數(shù),可真實(shí)模擬實(shí)際結(jié)構(gòu),力學(xué)概念清楚。

2)通過(guò)該工程實(shí)際的應(yīng)用分析可見,分析的準(zhǔn)確度取決于橫向鉸接模擬以及梁格剛度模擬的準(zhǔn)確度以及梁格單元受力特性模擬結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確度。

3)基于梁格理論模擬彎橋箱梁分析的不足之處是梁格剛度等效模擬相對(duì)具有一定的難度,同時(shí)梁格法不能考慮剪力滯、扭轉(zhuǎn)、畸變產(chǎn)生的截面翹曲,該理論有待更深入地研究以應(yīng)用。

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