大跨连续刚构桥墩梁固结处模型试验设计

龙河特大桥为大跨超高空心薄壁柔性墩连续刚构桥,为深入探究大桥墩梁固结处力学行为特点,对墩梁固结处开展1:6缩尺模型试验.通过相似理论分析,确定模型各物理参量相似关系.针对结构及受力特点,对模型尺寸、预应力、配重、普通钢筋、加载和测试方案等进行设计.根据实桥有限元分析结果,确定试验工况.为确保能按试验工况加载,设计了一种新型特殊加载装置——“新型组合式加载装置”.试验表明,龙河大桥试验模型设计合理、试验加载方法可行,新型模型试验加载装置经济实用,各试验工况得到顺利完成,并且试验结果能较好反映实桥墩梁固结处受力特点规律.     

马鞍山长江公路大桥塔梁固结处模型试验研究

为研究马鞍山长江公路大桥塔梁固结处的受力性能,对实桥相应部位进行缩尺模型试验,并结合有限元计算对模型进行受力分析。选取半幅实桥中相应部位的塔柱和含塔梁固结处的下横梁及加劲梁制作成1∶4缩尺模型,进行塔梁固结处控制工况加载,并采用ANSYS建立相应空间三维实体模型进行理论计算。试验结果与有限元计算结果表明:塔梁固结处各部位的应力均满足规范要求,结构具有足够的安全度。     

T梁连续刚构桥梁墩梁固结节点模型有限元分析

对T梁与墩固结的连续刚构桥来说,其墩顶固结的节点是关键的传力部件,基于一座7×30 m预应力连续刚构T梁高墩桥,建立墩梁固结节点的ANSYS有限元模型,计算和分析了其在第一工况最大弯矩和第二工况最小弯矩边界荷载下的应力分布、应力传递规律及应力集中现象等情况.分析表明:两种工况作用下,横桥向和竖桥向的拉压应力均不大,全桥整体刚度分配均匀,整体受力性能良好,T梁、墩梁固结区及盖梁受力处于正常的状态,设计是合理可行的,但在墩梁固结处局部位置存在应力集中现象,应引起设计方注意.     

自锚式悬索桥静力特性模型试验研究

为研究自锚式悬索桥在运营阶段的静载响应规律,以应变相等为原则,按静力相似理论对哈尔滨市三环西线跨松花江大桥主桥进行1∶50缩尺模型试验研究.以轴向刚度、弯曲刚度相似为主进行模型设计,重点关注桥梁的受力与变形性能.根据有限位移理论的仿真分析,结合相关规范的规定,制订桥梁静力试验工况及试验方法.基于最不利加载工况下的试验数据,对该桥的主缆、吊索、主梁的受力及变形特征进行分析.结果表明:双塔对称体系自锚式悬索桥的边主跨挠度分布情况与三跨连续梁类似,但由于竖向索力的弹性支撑作用,结构挠度减小,证明结构在静力作用下能承担的荷载更大;各关键构件荷载安全系数均在规范限值以内,大桥结构受力偏于安全;各测试工况试验值与理论计算值总体吻合较好,模型能较好反映实桥的受力特性,同时也印证了缩尺模型设计的合理性.     

无上横梁直塔斜拉桥节点设计

通过介绍重庆水土嘉陵江大桥主要构件设计,和建立墩、塔和梁固结的三维有限元模型进行结构分析,详细描述了无上横梁直塔斜拉桥主要节点设计和受力特点。     

单塔单索面斜拉桥荷载试验研究

南平市黄墩大桥是一座采用塔墩梁固结体系的单塔单索面宽箱梁预应力混凝土斜拉桥,跨径组成为165+115m。为了保证大桥在运营过程中的安全可靠,大桥在桥梁通车前进行了静动力荷载试验,对静力荷载工况下的主梁挠度、应力、主塔位移和拉索索力增量,和动力荷载工况下的自振模态、冲击系数进行了实桥测试,并结合有限元模型的理论计算结果进行分析。荷载试验结果表明:南平黄墩大桥在试验荷载作用下,主桥结构的静动力性能良好,承载能力满足设计要求。     

上王沟大桥抗震性能分析

按照《公路桥梁抗震设计细则》相关规定,对上王沟大桥高墩采用墩梁固结和板式橡胶支座的不同结构形式进行了两阶段抗震性能对比分析。分析结果表明,结构进入弹塑性后,高墩采用板式橡胶支座结构形式的抗震性能优于高墩采用墩梁固结结构形式。     

武汉市姑嫂树路高架跨线桥转体平台墩模型试验研究

为保证武汉市姑嫂树路高架桥跨铁路段大吨位转体施工过程的安全性和可靠性,展开了对转体关键部位——M形转体平台墩的1∶5缩尺模型试验。模拟实桥荷载进行居中工况和偏心工况试验加载,对相应的应力和荷载分配进行了实测,对其受力性能和结构安全性进行了研究。结果表明:M形转体平台墩模型在试验荷载作用下实测应力与仿真分析计算值吻合,在各工况荷载组合工况下结构仍安全,球铰竖向力在各墩间的分配比例合理,验证了在M形转体平台墩横梁上进行超大吨位高空单球铰转体的结构安全性及可行性。     

V形刚构桥墩-梁固结局部分析

V形刚构桥墩结构抗推刚度较大,温度、收缩徐变引起的附加内力使桥墩存在较大弯曲内力。为考察结构安全,采用ANSYS建立V形刚构墩-梁固结区有限元模型。选取自施工到成桥最不利工况进行静力强度分析,得到各工况作用下的应力分布。分析结构应力水平,对结构安全进行评价,并对配筋作出改进。     

大跨度斜拉桥墩塔梁固结区受力特性及结构优化

以某快速路上一座双向八车道、主跨250m、全长465m的跨铁路大跨度双塔单索面斜拉桥为例,采用有限元分析软件Midas FEA建立墩、塔、梁固结处局部有限元模型,根据多尺度模型的理论方法,对墩塔梁固结处主梁、索塔、桥墩的应力分布情况进行了分析,得出了该处结构的拉、压应力分布规律,并确定了最大应力位置.针对超宽桥面翼缘处...     

某墩梁固结独柱墩曲线匝道桥倾覆安全性评估

目前对于墩梁固结独柱墩桥梁横向倾覆安全性评估的研究较少,验算加固等方面存在争议。以某建成年代较久远墩梁固结独柱墩曲线匝道桥为例,利用Midas有限元软件建立桥梁计算模型,考虑新旧公路桥梁规范,组合6种不同荷载工况进行抗倾覆验算。结果表明,匝道桥的两端内侧支座在不利工况作用下存在脱空风险;旧规范下匝道桥横向抗倾覆稳定系数不仅大于当时规定的安全限值1.3,也大于新规范规定的安全限值2.5;6种工况下固结墩柱均满足弯压承载力要求;汽车荷载效应分项系数取3.452 6时,匝道桥的3^#墩先达到抗弯承载力限值,桥梁整体将失稳发生倾覆;内侧支座、墩顶最大位移均未超过位移容许值;现有抗倾覆系数计算公式仍有改进空间,建议对于墩梁固结桥梁,抗倾覆系数可在某些条件下非优先考虑;最后综合工程实际、经济性和合理性,提出增设一种高强度抗拉拔装置的加固方案,支座不再出现脱空,横向倾覆安全性得到提高。研究成果可为后续规范改进、墩梁固结独柱墩桥梁倾覆安全性验算加固提供参考借鉴。     

部分斜拉桥塔梁墩固结点局部应力分析

庆淄路惠青黄河公路大桥为部分斜拉桥,矩形桥塔,塔梁墩固结,桥塔处主梁设置有斜向横隔板.建立其塔-梁-墩固结部位的三维有限元模型,分析该部位的局部应力.重点分析桥塔作用在主梁上的荷载对0号块主梁应力的影响,以及竖向及横向预应力荷载的效应.     

混合梁斜拉桥双悬臂施工塔梁临时固结有限元分析

为验证广东中开(中山—开平)高速公路银洲湖大桥主跨530 m混合梁斜拉桥塔梁临时固结措施在主梁不对称双悬臂施工中不平衡力矩作用下的安全性,利用MIDAS/Civil建立全桥结构整体有限元模型进行初步计算,获得最不利不平衡力矩的出现工况;再通过有限元分析软件ABAQUS建立塔梁固结的局部空间有限元模型,采用降温法预定义温度场施加预应力荷载,分析最大不平衡力矩工况下索塔、主梁及固结措施的应力分布,并给出相应建议。     

T构桥墩梁固结处局部应力分析

T构桥、连续刚构桥的0号块结构及受力复杂,为研究墩梁固结处0号块的受力情况,本文采用空间杆系有限元软件MIDAS-FEA进行了施工阶段最大悬臂工况、使用阶段最不利剪力效应组合工况、使用阶段最不利弯矩效应组合工况下的空间应力计算。通过对各种最不利工况下的应力计算分析,保证了0号块的局部设计的准确性。     

泉州晋江大桥动力性能分析

以一座墩塔梁固结体系的独塔预应力混凝土斜拉宽桥——福建泉州晋江大桥为对象,根据实桥环境脉动试验和空间杆系有限元模型进行了主梁-主塔基本动力性能分析;采用振动法进行了斜拉索的固有频率和索力测试,并进行了拉索安全性能评价;根据实桥车辆强迫振动试验和考虑了路面平整度的桥梁与车辆相互作用的计算模型,分析了在移动车辆荷载作用下桥梁的动力特性,包括振动加速度计算和舒适性评价。研究结果表明,采用墩塔梁固结体系的晋江大桥面内振动频率较高,主跨或边跨均出现相互独立或影响较小的振动模态;斜拉索索力分布均匀,安全系数符合规范规定;在移动车辆荷载作用下,主梁竖向振动加速度较小,在设计行车速度下可保持较好的行车舒适性。     

白沙长江大桥横向抗震体系研究

白沙长江大桥是一座塔墩梁固结的主桥长为920 m的双塔独柱式混合梁斜拉桥.为了研究其辅助墩和过渡墩处横桥向的合理约束体系,分别在横向自由、横向约束、过渡墩约束及辅助墩约束4种约束体系下进行时程分析,研究斜拉桥在不同横向约束体系下的地震响应特点,针对混凝土刚性挡块和粘滞阻尼器减震体系分析不同参数对抗震性能的影响.结果表明:采用混凝土刚性挡块对同时减小各墩的横向地震响应作用较小;采用粘滞阻尼器体系可以有效减小各墩的横向地震响应,以及墩梁相对位移.     

钢板桩围堰及支撑系统的稳定安全性分析

某大桥主墩钢板桩围堰施工中,由于钢板桩置入河床的深度大,在抽水过程中围堰内外侧的水压力差大,各层内支撑、钢板桩承受很大的水压力,故保证钢板桩及各层内支撑的结构安全、稳定性在施工中至关重要.笔者采用大型有限元Ansys软件对围堰结构进行建模,分析和计算了各种工况下钢板桩及各层内支撑的强度、刚度和稳定性.结果表明,围堰结构的设计满足强度、刚度和稳定性要求,可以按设计安全施工.     

新民岷江特大桥静动载试验研究

采用等效荷载加载试验模拟大跨度连续钢构桥在最不利荷载作用下的工作状态,测试并分析各静载工况下的主梁挠度、主梁与主墩控制截面应力,判断实际承载能力,评价其在设计使用荷载下的工作性能。通过动力试验了解桥跨结构的自振特性及其在长期使用荷载作用下的动力性能,分析桥跨结构在行车下的冲击作用,预测桥梁运营状况,为桥梁维修、管理提供技术依据。     

大悬臂预应力混凝土箱梁模型桥空间数值仿真研究

针对大悬臂预应力混凝土箱梁异形结构受力问题,根据相似原理,制作大悬臂箱梁模型,应用大型通用有限元分析软件ANSYS,以三维实体单元对大悬臂PC箱梁模型进行空间数值仿真分析研究.考虑大悬臂横梁偏载和大悬臂边跨中载两种工况,研究了两种工况下大悬臂横梁挠度及受力状况.研究结果表明,空间数值仿真与试验结果接近,局部精细分析技术可提高分析精度;由于模型桥的宽跨比较大,大悬臂加载桥的横向效应明显,大悬臂横梁横桥向类似于单梁效应,偏载作用下模型桥大悬臂向荷载作用处倾斜,中载作用下模型桥大悬臂呈倒U形,并伴有薄膜效应.     

基于子模型法的异形拱桥三角区应力分析

为掌握运营状态下异形钢管混凝土系杆拱桥复杂受力区的应力水平及分布,应用子模型法对某异形拱桥三角区进行了精细模拟与分析。结合静载试验,分析了不同荷载工况下大桥复杂受力区的应力水平与分布特点。分析结果表明:大桥拱脚三角区结构受力复杂,偏载作用比对称加载时更不利。偏载作用时产生的扭矩对三角区结构受力状态影响大。子模型法计算结果准确可靠,能够真实反映各种工况下的拱脚三角区的受力状态,是分析异形拱桥复杂结构区应力水平及其分布的有效方法。本文的计算分析结果可以为大桥安全监测系统设计与结构安全性分析评估提供依据。