高墩桥梁墩柱计算长度分析

桥墩计算长度是高墩连续梁桥墩柱设计的一个重要参数。文章首先比较分析了各国规范对于标准约束条件下桥墩计算长度系数的规定;然后根据最小势能原理,考虑墩底约束刚度、墩顶约束刚度的影响,推导了桥墩计算长度系数的计算公式;最后详细讨论了约束刚度取值对桥墩计算长度系数的影响。研究结论表明墩底约束刚度、墩顶转动刚度对桥墩计算长度系数影响较小;桥墩计算长度系数随着墩顶水平刚度增加而迅速减小,而后趋于稳定。     

基于拉-压杆模型的花瓶墩墩顶拉力简易估算方法

以南京禄口国际机场站前高架圆端形花瓶墩为背景,采用有限元程序midas FEA对其建立实体有限元模型,对不同构造尺寸的花瓶墩进行受力分析。按照杆件中心与应力迹线重合的准则构建了墩顶拉-压杆模型,得到拉-压杆夹角θ的近似计算方法,进而得到花瓶墩墩顶拉力的简易计算方法。通过对墩帽半径R及墩帽高度H的参数分析,证明了文中所提供的方法能够满足工程精度要求。     

等截面薄壁空心墩宽厚比限值研究

基于中心压杆具有相同稳定系数的条件,推导了考虑自重作用和杆顶集中力共同作用下的中心压杆临界荷载计算公式。视薄壁空心墩为薄板构成的构件,根据薄壁空心墩优先发生整体失稳破坏的破坏形式,以桥墩整体稳定应力小于壁板临界应力作为控制条件,推导了桥墩受压壁板应满足的临界宽厚比(临界厚度)计算公式,采用有限元模型进行验证。算例结果表明:采用推导出的公式可计算出已知板宽下的极限厚度,计算精度能够满足工程要求。     

花瓶墩墩顶横向受拉问题研究

结合工程实例,依据新规范对花瓶墩墩顶进行受拉计算分析,结合有限元分析软件建实体模型,模拟拉压杆实际受力情况及传力路径,以此进行比较,由比较结果可见规范算法的局限性,对矮花瓶墩墩顶的受拉计算分析不应盲目套用规范,而应采用有限元分析软件建立实体模型进行分析,进而指导工程设计。     

柱式墩顺桥向计算长度影响因素分析

以某高速公路一座五跨一联先简支后连续柱式墩梁桥为例,基于墩柱计算长度理论公式并结合Midas分析软件,对比分析了地基土比例系数m、墩柱高以及分联设计对柱式墩顺桥向计算长度系数的影响规律。分析结果表明:地基土比例系数m对矮墩计算长度系数影响大,对高墩影响较小;对于多跨一联桥梁,高墩计算长度系数小,矮墩计算长度系数大;一联孔数的减小对矮墩计算长度系数影响小,对高墩影响较大,同时,在一联孔数相同时,不同的分联方式也会影响到墩柱的计算长度系数。     

花瓶墩墩顶扩大端受力分析

依靠Midas计算软件,撑杆-系杆体系等方法对某花瓶墩墩顶进行受力分析,对比其结果,计算其配筋,供设计人员参考。     

矩形混凝土空心墩延性抗震性能试验研究

为深入认识混凝土空心墩地震损伤机理并评估其延性能力,对不同剪跨比、纵筋率及配箍率的方形和矩形空心墩试件开展拟静力加载试验. 观测各墩裂缝分布和损伤情况,分析桥墩的滞回性能、曲率及位移延性,并结合文献试验数据探讨既有塑性铰公式对空心墩顶部位移能力计算的适用性. 研究结果表明:各空心墩试件呈弯曲破坏特征,延性系数均在5.0以上,抗震性能良好;相同剪跨比下空心墩抗剪性能弱于相同外尺寸实心墩;增加纵向率能够适当提升空心墩侧向承载力和极限位移;在低轴压比下,纵筋率和箍筋用量对空心墩位移延性系数的影响规律不明显;空心墩塑性铰长度随剪跨比、纵筋强度或直径、轴压比的增加而提高,随混凝土强度的增加而降低,而配箍率的影响不显著;Mander、孙治国和JRA塑性铰模型预测值与试验值误差不超过5%,其中Mander公式计算效果最佳,可用于评估空心墩等效塑性铰长度;规范中较多采用的Paulay-Priestley模型高估了空心墩塑性铰长度,会使得桥墩抗震设计偏于不安全.      

约束混凝土墩柱截面曲率延性分析

本文利用钢筋以及约束混凝土的应力－应变关系曲线,采用“条带法”计算约束混凝土墩桩截面的弯矩－曲率关系,从而得出约束混凝土墩桩的截面曲率延性系数同轴压比、弯矩、箍筋的关系,为钢筋混凝土墩桩的延性抗震设计提供依据。     

桥梁高桥墩稳定计算

通过对桥梁高桥墩边界条件的分析，建立梁体、桥墩与板式橡胶支座三者之间的弹性支承的压杆计算模型，得出高桥墩的压杆稳定方程，进而确定高桥墩作为压杆的长度系数。     

基于三维有限元的连续箱梁墩顶弯矩折减研究

常规的预应力混凝土连续箱梁计算普遍采用梁单元,该法未能有效考虑中间支座位置处主梁弯矩的折减,存在弯矩设计值偏大的问题。本文采用三维有限元MidasFEA程序作为数值分析手段,对连续箱梁的弯矩折减进行研究。以横隔梁厚度和支座布置形式为参数,通过杆系模型和实体单元模型的主梁应力的比较结果,总结弯矩折减的影响规律。结合沈抚新区白沙河桥工程的计算分析结果,得到如下结论:支座布置形式及横隔梁厚度对墩顶弯矩折减有较大的影响,可折减88%～95%。在设计中应充分重视连续箱梁墩顶弯矩折减问题,可通过三维有限元计算得到连续箱梁墩顶弯矩折减系数。     

花瓶式桥墩墩顶拉力计算分析

依托某项目3—25m现浇预应力混凝土连续箱梁桥,应用有限元程序ANSYS建立花瓶墩三维实体模型,分析花瓶墩受力特点;进而与拉压杆模型计算得到的拉杆拉力进行比较。结果表明,采用拉压杆模型计算的拉杆拉力误差较小,可以满足工程要求,并作为花瓶墩拉杆设计的依据。     

低周荷载下FRP约束RC矩形空心墩的抗震性能试验研究

为了评价FRP约束RC空心墩的抗震性能,设计并制作了5个未约束和FRP约束矩形空心墩,并进行了恒轴压、水平单向低周反复荷载下的拟静力试验。通过对比分析了不同试验墩的滞回曲线、水平力和延性、总耗能和耗散系数。结果表明:FRP约束矩形空心墩的塑性铰区,可提高其抗侧刚度、改善其耗能能力和延性、提高其变形能力,且空心墩的抗震滞回耗能能力较稳定,但是,对水平力的影响较小。此外,耗散系数与总耗能的变化趋势不同,因此,评价RC空心墩耗能能力时,应综合考虑总耗能和耗散系数。     

山区高速桥墩计算长度分析及结构形式比选

包茂高速粤境段A1合同段位于云开山的东南端,相对高差较大,为典型山区高速公路.结合广东省高速公路设计标准化研究成果,桥梁上部普遍采用预制结构,下部根据墩高选择不同的结构形式.文中通过有限元模型,利用压杆弹性稳定理论,得出桥墩在各边界条件下的计算长度及偏心矩增大系数;在此基础上,针对35～ 45m墩高范围普遍采用的板式桥墩及双柱式桥墩,分析其施工及使用阶段最不利荷载工况,进行结构形式比选,优化结构设计.     

双柱式柔性墩临界力的计算

将双柱式柔性墩简化为底端固定，顶端弹性支承的压杆，采用类似柔性深基础的刚度计算方法推导其弹性支承的刚度Ｋｃ，利用欧拉公式计算双柱式柔性墩的临界力。     

柔性排架墩墩顶水平温度力计算探讨

根据桥梁主梁混凝土的变形特性,对在年均温差作用下由于粱体变形而引起柔性排架墩墩顶水平温度力的计算进行初步探讨。在推导柔性排架墩墩顶水平温度力的计算模式的基础上,讨论了混凝土的塑性变形及徐变对墩顶水平力计算的影响,经过弹性模量折减后的设计计算更能反映墩顶的实际受力情况。     

柔性横系梁钢管混凝土双柱墩抗震性能分析

基于Pushover分析方法与滞回分析,探索柔性横系梁对钢管混凝土双柱式桥墩抗震性能的影响,采用非线性纤维梁柱单元,建立单柱墩、柔性横系梁双柱墩和刚性横系梁双柱墩模型,并进行计算对比分析,研究横系梁刚度的变化对墩顶位移能力、位移延性系数及滞回性能的影响。结果显示,随横系梁刚度增大,墩顶的位移延性能力减小,位移延性系数增大,桥墩水平承载能力提高,同时滞回耗能性能提高。     

关于山区桥梁地震损伤评价

以震区预应力混凝土连续梁桥为例,根据地震时程荷载的工程状况,分析两种支架下墩底弯矩、墩底剪力、桩顶弯矩、桩顶剪力、梁端位移的实际差别,对板式橡胶支座和铅芯橡胶支座的山区桥梁进行损伤评估,得出两种支架减震隔震的实际效果。经研究发现,两种支座在桥墩侧移角、混凝土的压变系数、曲率延性系数以及钢筋的最大拉应变等地震反应方面的作用相近,但是铅芯橡胶支座在控制墩梁的相对残留位置方面作用显著,有利于震后交通的维持。     

细长压杆临界压力计算公式推导的改进

用初参数法推导细长压杆的临界压力计算的统一公式,由此可方便得到不同杆端约束下细长压杆临界压力的计算公式。     

高桥墩墩顶水平位移的计算与分析

考虑板式橡胶支座的弹性约束作用、地基弹性变形的影响,用能量法对高桥墩墩顶水平位移进行计算与分析;算例表明,对具有板式橡胶支座的弹性地基高桥墩的设计计算,支座对高桥墩弹性约束和地基的弹性变位影响不可忽视.     

高桥墩墩顶水平位移的计算与分析

考虑板式橡胶支座的弹性约束作用、地基弹性变形的影响,用能量法对高桥墩墩顶水平位移进行计算与分析;算例表明,对具有板式橡胶支座的弹性地基高桥墩的设计计算,支座对高桥墩弹性约束和地基的弹性变位影响不可忽视.