大跨径拱桥拱座台阶基础基底应力仿真计算分析

摘要

拱座基础作为大跨径拱桥重要的传力构件,准确分析主拱-拱座-基础-地基传力路径间基础与地基间的力学行为十分必要.目前,台阶形拱座基础基底应力计算采用的简化计算方法均无法准确分析两者间的力学行为.基于ABAQUS软件建立拱座基础、地基三维实体模型,通过在基础与地基间建立surface-to-surface接触对模拟两者间的接触受力行为.计算分析结果表明:轴力最大荷载组合作用下,台阶形基底竖向应力在顺桥向表现为拱座基础前端大、后端小;横桥向基底竖向应力表现为中间小两端大;台阶背部提供的水平抗力随着台阶基底高程的增加贡献逐渐增大;传统计算方法不考虑台背水平抗力的贡献导致计算结果偏于保守,据此设计的拱座基础构造尺寸偏于不经济.