钢-混凝土组合梁桥采用“支点位移法”施加预应力的设计实例

钢-混凝土组合桥梁在工程中早已广泛应用,为改善连续体系中的不利因素,往往需要施加预应力体系。现从工程实例出发,介绍采用"支点位移法"施加预应力的建模方法,并从整体验算结果分析结构设计的安全性和可行性。     

预应力钢-混凝土连续叠合梁负弯矩区裂缝试验研究

通过采用反压平弯梁施加预应力的方法,对8根钢-混凝土叠合梁进行了预加力施加.通过反向加载模型试验,分析了在单调反向荷载作用下,混凝土翼板裂缝产生、分布和宽度的变化规律,归纳总结了影响预应力钢-混凝土连续叠合梁负弯矩区最大裂缝宽度的主要因素和影响程度.     

竖向预应力施加顺序对PC连续刚构桥腹板混凝土开裂影响研究

以某大跨径PC连续刚构桥为依托，通过ABAQUS软件建立模型并分析PC连续刚构桥箱梁腹板混凝土开裂原因及竖向预应力施加顺序对腹板混凝土开裂的影响，结果表明：腹板混凝土开裂原因之一在于箱梁悬臂节段数量增加引起腹板混凝土内竖向拉应力增大所致，竖向预应力的施加可限制腹板混凝土内竖向拉应力的发展；滞后张拉工艺中，由于竖向预应力的滞后施加，无法起到提前遏制腹板混凝土竖向拉应力发展，从而导致腹板混凝土开裂风险较高。将竖向预应力施加顺序调整至纵向预应力施加之前，能有效降低腹板混凝土主拉应力值，减小腹板混凝土开裂风险。     

曲线梁桥预应力筋张拉次序优化分析

以武汉长丰大道快速路高架中的L14联大跨度曲线预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景,对工程中采用的预应力钢束张拉次序进行数值模拟及优化。采用独立建模耦合法建立混凝土实体与预应力钢束模型,通过ANSYS荷载步施加方式分别模拟实际工程中的预应力钢束张拉次序,一种腹板预应力钢束优化张拉次序以及4种顶、底板预应力钢束优化张拉次序,对比研究不同张拉次序对曲线梁桥力学性能的影响。研究表明,通过优化预应力筋张拉次序对桥梁的力学性能有一定的提高,并给出了更为合理的张拉顺序。     

高速铁路连续结合梁的线形研究

为了尽可能减小高速铁路钢一混凝土连续结合梁桥运营中的净挠度，设计中必须考虑结合梁的线形，并预设一定的上拱度。结合施工方法、混凝土浇筑顺序等分析计算了高速铁路(40 50 40)m连续结合梁各种工况下的挠度，研究了混凝土收缩徐变和预应力的施加、负弯矩区混凝土开裂等因素对挠度的影响，对上拱度的设置提出了建议。成果巳供设计部门参考。该分析计算方法和原则也适用于其他钢一混凝土连续结合梁。     

预应力混凝土连续刚构桥跨中下挠影响因素分析

以某预应力混凝土连续刚构桥为工程背景,比较了不同预应力钢束损失和不同位置预应力钢束损失对箱梁成桥线型的影响,分析了不同预应力损失情况下混凝土徐变对预应力混凝土连续刚构桥成桥线型的影响,指出了预应力混凝土连续刚构桥箱梁挠度与桥梁结构受力状态有关,与桥梁跨径关联不大。     

桥面板干湿混合接缝在组合梁斜拉桥中的应用研究

为提高组合梁斜拉桥混凝土桥面板横向预应力的施加效率,减少桥面板的纵向裂缝,提出一种可在混凝土桥面板与钢横梁结合前施加横向预应力的干湿混合接缝新型桥面构造。以鳌江特大桥为工程背景,采用通用有限元软件ANSYS建立局部有限元模型,计算比较传统湿接缝桥面板和新型干湿混合接缝桥面板的预应力施加效率。在鳌江特大桥上设置试验段应用干湿混合接缝新型桥面构造,现场测试施工阶段混凝土桥面板应力变化情况。结果表明:组合梁斜拉桥采用干湿混合接缝的新型桥面构造,可实现在混凝土桥面板与钢横梁结合前施加横向预应力,横向预应力施加效率提高了约70%,可减少混凝土桥面板纵向开裂;实桥测试中干湿混合接缝桥面板纵横向应力满足规范要求。     

某大跨径预应力混凝土连续刚构桥梁结构分析

某特大桥主桥为70m+120m+70m三跨预应力混凝土连续刚构,文中采用midas Civil结构分析程序对该桥进行结构分析,模型输入中分别按考虑钢束平弯、不考虑钢束平弯2种方式建立结构模型,通过对2个模型的计算结果进行对比分析,阐明钢束平弯对钢束永存预应力的影响及对大跨径预应力混凝土连续刚构体系桥梁主梁正截面压应力、斜截面主压应力等计算结果的影响。     

单箱八室波纹钢腹板PC箱梁桥预应力施加效率研究

为研究单箱多室波纹钢腹板PC箱梁桥施工过程中预应力施加情况,以郑州市某市政高架桥(38m+56m+38m)为背景,实测了体内、体外预应力钢束张拉阶段箱梁底板应力,并与有限元计算结果进行了对比,验证了实测结果的有效性,根据实测结果对预应力的施加效率进行了计算分析。研究结果表明:对比同一截面两阶段底板正应力值,体内预应力钢束张拉阶段均比体外预应力钢束张拉阶段高;相对于普通混凝土箱梁或组合箱梁,波纹钢腹板组合梁桥的预应力施加效率有大幅提高。     

预应力混凝土连续弯桥的受力分析研究

从对结构受力有利的目的出发，论述了预应力混凝土连续弯桥支承的选择，中支承偏心位置的调整及预应力钢束对曲线梁桥内力的影响，并结合工程实例予以分析，其分析结果对预应力混凝土连续弯桥的设计有一定的指导意义。     

施工预应力及合龙顶推力对多跨连续刚构桥力学性能的影响分析

预应力混凝土连续刚构桥施工过程中预应力张拉和合龙顶推力对成桥结构的力学性能存在重要影响。通过一四跨预应力混凝土连续刚构桥施工预应力和合龙顶推力对成桥结构内力和位移影响的参数化分析,获得了分段张拉预应力大小与合龙顶推力对四跨连续预应力混凝土刚构桥成桥内力的影响规律。结果表明:合理预应力及顶推力的施加对此类桥梁在安全性、结构线型以及耐久性方面都能取得较好的提高效果,可为类似工程参考。     

水化热对早龄期连续刚构箱梁开裂的影响

针对某大跨径预应力混凝土连续刚构箱梁早龄期腹板裂缝问题，对裂缝进行了现场详细的调查统计，建立了混凝土箱梁开裂节段水化热分析模型。分析结果表明，混凝土早龄期水化热产生的温度场未完全稳定，主拉应力呈现先快速增长后缓慢衰减的趋势；在早龄期张拉纵向预应力钢束后，在温度与预应力作用耦合下，混凝土箱梁腹板中产生了较大的主拉应力，从而导致腹板开裂。本研究结果可为研究大跨径连续刚构箱梁水化热效应和确定腹板钢束张拉时机提供参考。     

钢-混凝土组合梁中支点负弯矩段混凝土预应力施加技术

为给钢-混凝土组合梁中支点负弯矩段混凝土施加预应力,以上海崇明越江通道长江大桥工程B4标段(85十5×105+90)m钢-混凝土组合结构连续箱梁为例,采用先简支后连续配合中支点桥面板滞后结合和支点升降法等措施进行施工.组合梁整孔预制(中支点两侧各约7.5m的混凝土顶板先不结合),运抵现场整孔架设后浇注底板双结合段混凝土,待底板混凝土达到一定强度后起顶组合梁,浇注顶板湿接缝混凝土,然后落梁进行后续施工.监测结果表明,体系转换完成后、二期恒载铺设前各墩墩顶混凝土顶板压应力储备为3.01～4.70 MPa,在二期恒载铺装前桥面线形的实测值与设计值偏差普遍在3 cm以内,墩顶体系转换时应力和线形控制较好.     

广东省西部沿海高速公路珠海段虎跳门特大桥主桥结构设计

虎跳门特大桥位于广东省西部沿海高速公路珠海段，主桥为四跨预应力混凝土连续刚构桥，本文着重介绍其上部、下部结构设计特点，包括箱梁构造特点、内力分析、预应力体系及钢束布设、箱梁施工工序等。     

预应力混凝土连续箱梁桥加固措施浅析

以某省道桥梁采用腹板加厚、增设横隔板、施加体外预应力、粘贴钢板等措施对预应力混凝土连续箱梁进行加固维修为例,介绍并分析预应力混凝土连续箱梁桥加固措施,为类似桥梁的加固维修提供参考。     

某黄河大桥主桥上部结构有限元静力分析

以某黄河大桥主桥(70 m+11×120 m+70 m波形钢腹板PC组合多跨连续箱梁桥)为背景,按合龙、张拉体外预应力钢束、施加二期恒载、施加活载等施工及营运流程,进行波形钢腹板预应力混凝土组合桥梁的上部结构顶底板混凝土应力、波形钢腹板应力及结构刚度(挠度)的有限元静力分析,验算其是否符合现行规范要求.结果表明,波形钢腹板的钢板厚度可以满足要求;墩顶处顶板不满足抗裂要求.正常使用极限状态下箱梁波形钢腹板竖向剪应力满足规范限值,但安全系数不高;波形钢腹板屈曲验算得到的剪切屈服强度为31 MPa,安全系数很大.     

体内与体外混合体系预应力混凝土桥

论述体内外混合体系预应力混凝土桥的设计，预应力钢索的布置，钢索防护，专门技术问题与设计理论概要。     

某波形钢腹板天桥设计方法研究

波形钢腹板组合箱梁桥是一种造型美观、受力合理的新型钢-混凝土组合结构,以某波形钢腹板PC组合箱梁跨线桥为背景,介绍了该桥的主梁整体设计、波形钢腹板构造设计、顶底板连接键设计计算,并按施加一期荷载、张拉体外预应力钢束、施加二期恒载、施加活载等施工及营运流程进行波形钢腹板预应力混凝土组合桥梁的上部结构顶底板混凝土应力、波形钢腹板应力及结构刚度(挠度)的有限元静力分析计算,验算其是否符合现行规范要求,为今后类似工程计算提供参考.     

顶推施工中波形钢腹板PC组合梁预应力效应分析

施加了预应力的波形钢腹板PC组合梁在桥梁顶推施工过程中,预应力钢束的实际应力在不断发生变化,为了详细了解预应力在箱梁顶推过程中的变化情况,以国内第一座采用整体式顶推施工的大跨度波形钢腹板PC组合梁为例,采用板壳实体模型详细模拟了波形腹板组合箱梁的结构和具体的体内、体外预应力,计算了顶推施工过程中每根预应力钢束的具体应力变化情况及对混凝土顶底板应力变化情况。     

内衬混凝土对波形钢腹板组合梁桥力学性能的影响

为了解设置内衬混凝土波形钢腹板组合梁桥的剪切性能、轴向性能、弯曲性能和稳定性能及内衬混凝土参数对其力学性能的影响,以某三跨波形钢腹板组合连续箱梁桥为背景,采用ANSYS软件建立空间有限元模型,分析设置内衬混凝土后波形钢腹板组合梁桥的结构挠度、轴向应力、剪切应力、弯曲性能和稳定性,研究内衬混凝土的长度、厚度变化对结构稳定性、轴向性能及弯曲性能的影响,并给出内衬混凝土的合理长度与厚度建议。结果表明:内衬混凝土能显著降低支点区域波形钢腹板的剪应力和预应力施加效率,提高结构稳定性能;混凝土桥面板压应力随着内衬混凝土长度和厚度的增加而减小;实桥设计时,建议内衬混凝土长度不小于中支点梁高,厚度最大不小于0.07倍中支点梁高,最小满足混凝土浇筑及构造要求。