按照6.2.1节所述的桥梁结构和圆端形实体墩结构,进行数值模拟。桥墩质量分为3个部分:墩身、墩顶以及钢筋混凝土接触网支柱基础。
依据墩顶配筋图纸,墩顶的质量计算如下,其中(1.2+9.0+12.2)×2.4 t是混凝土质量(混凝土密度取2.4 t/m3),其他部分是钢筋的质量。可得:
(1.2+9.0+12.2)×2.4+1.388=55.148 t
钢筋混凝土接触网支柱基础的质量计算如下,其中1.4×2.4是混凝土质量(混凝土密度取2.4 t/m3),其他部分是钢筋的质量。可得:
1.4×2.4+0.305=3.665 t
8 m墩高的单线桥矮墩的墩身质量计算的方法为:横截面面积×桥墩高度×钢筋混凝土质量密度。求得:
(1.5×2.1+2.12×π/4)×6×2.5=99.204 t
所以桥墩总质量为:
55.141+3.665+99.204=158.01 t
25 m墩高的单线桥中高墩的墩身质量计算的方法为:(上截面面积+下截面面积)×墩身高度/2×钢筋混凝土质量密度。上截面面积为(1.5×2.1+2.12×π/4)m2,下截面面积为(1.5×3.41+3.412×π/4)m2,墩身高度为23 m,钢筋混凝土密度为2.5 t/m3。所以计算过程为:
(6.614+14.248)×23×2.5/2=599.78 t
所以桥墩总质量为:
55.141+3.665+599.77=658.59 t
桥墩采用纤维单位模拟,模型混凝土为C35,本构采用Concrete02模拟桥墩的核心混凝土和保护层混凝土C35,此本构考虑混凝土受拉特性。两种混凝土有限元模型的本构关系见图7.2-2。
图7.2-2 混凝土应力-应变关系(www.xing528.com)
混凝土受压骨架曲线可以分为3段,如图7.2-3(a)所示:
当ε≤0.002时:
当0.002<ε<0.003 5时:
当ε≥0.003 5时:
桥墩中的纵向主筋是HRB400钢筋,采用圆滑曲线的弹塑性本构关系,其应力-应变关系曲线如图7.2-3(b)所示。其中受力纵筋的应力-应变关系可以用下式表示:
当0<σs≤σp时:
当σp<σs≤βz时:
其中,βz为曲线渐近线,σp为钢筋的比例极限。
图7.2-3 材料应力-应变曲线
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。