重力式U型斜交桥台开裂与加固的非线性有限元模拟分析

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重力式U型斜交桥台是靠自身重力来平衡外力的一种墩台形式,近些年来,这种形式桥台的开裂现象屡见不鲜,而且开裂位置基本相同,大多位于前墙与长侧墙交汇处附近。为了探究造成这种现象的原因以及相应的加固方法,本文引入非线性有限元理论,利用大型有限元软件Ansys,针对不同高度、不同宽度的斜交桥台进行模拟分析。仿真模拟后发现无论桥台尺寸如何,桥台前墙与长侧墙交汇处内侧的第一主应力值始终很大,通过对不同尺寸桥台的模拟结果分析,台后土压力是导致这一现象的主要原因。如何降低台后巨大土压力对斜交桥台的作用,解决斜交桥台前墙与长侧墙交汇处内侧的第一主应力值过大的问题,本文拟定采用倒角法和钢筋混凝土圈梁法来改进加固斜交桥台,并通过有限元模拟分析,验证了这两种方法是有效可行的。随后,针对已经开裂的吉五公铁立交桥斜交桥台进行了全面的模拟,并选定钢筋混凝土圈梁法进行加固,从模拟的结果上来看,完全可以达到加固该桥台的目的。
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