斜拉桥塔梁固结处局部应力有限元分析

为了研究济南市开源路穿越铁路段建设工程主桥(31+ 78+ 181+ 78+ 31)m双塔斜拉桥塔梁固结部位的应力分布规律,确定该桥梁设计的合理性、进一步优化结构设计,采用MIDAS/FEA有限元软件建立了塔梁固结部位的有限元模型,分析获得局部模型顺桥向、横桥向以及竖向等各方面的应力结果,最后得出本桥总体应力水平满足规...     

灌河大桥索塔设计

介绍了适合中等跨度斜拉桥的H型索塔的设计,对塔柱细部构造和横梁预应力张拉工序进行了优化和创新设计。拉索在塔上的锚固构造采用对塔壁受力有利和方便施工的钢锚梁,并对钢锚梁的设计做了介绍。     

勐古怒江特大桥主桥斜拉桥钢箱梁设计难点

勐古怒江特大桥主桥为云南省首座双塔三跨空间扇形双索面钢箱梁斜拉桥,主梁采用分离式扁平流线型钢箱梁。结合主桥施工特点,采用梁单元模拟计算主梁结构在各阶段的第一体系应力包络,板壳单元计算第二体系应力;主桥钢箱梁内外隔板受力复杂,分别建立标准段和梁端压重段局部模型,进行受力分析;斜拉索梁端锚固区钢锚拉板受力集中,对该区域建立实体模型,分析应力集中情况。计算结果表明钢箱梁结构整体受力状态良好,绝大部分区域应力数值均小于设计允许值;箱梁标准段和梁端压重区受力均满足规范要求;锚拉板局部应力集中现象明显(控制应力采用屈服应力),对应力集中位置须确保焊接后打磨匀顺并锤击以减少应力集中。     

预制节段拼装连续刚构桥墩梁固结处受力性能分析

对于预制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。基于广州市轨道交通14号线4×40m单薄壁双线预制节段梁连续刚构桥,通过建立边墩与预制梁固结节点的ANSYS三维有限元模型,计算分析了其在荷载工况作用下预制梁后浇段的应力分布和应力集中等情况。计算表明:墩梁固结处的后浇段混凝土受剪面能够安全传递剪力;底板纵向钢筋配筋满足要求。     

安海湾大桥索塔锚固区局部应力分析

斜拉桥索塔锚固区受到预应力和斜拉索索力的作用,局部受力十分复杂,应力集中现象明显,容易产生裂缝。采用钢锚梁这种组合锚固结构可以减少混凝土所受的拉应力,从而使受力更为合理。为揭示索塔锚固区的受力特性,以安海湾大桥为背景,运用有限元的方法对其锚固区钢锚梁及混凝土塔柱进行了空间应力分析。分析结果表明在荷载作用下锚固区整体上处于较平均的应力状态,结构传力体系清晰明确,受力合理,为日后类似桥梁的设计提供了参考与建议。     

基于子模型法的斜拉桥塔梁墩固结段局部分析

在对大跨径斜拉桥整体结构有限元分析的基础上,应用子模型法对斜拉桥塔梁墩固结位置进行了有限元结构受力分析,计算了4种不同工况下结构的应力应变状态。研究表明:子模型法可以更为精确有效地计算斜拉桥塔梁墩固结处的应力分布情况,计算结果可作为大跨径斜拉桥塔梁墩固结处局部设计和施工的参考依据。     

塔梁固结斜拉桥抗震性能研究

大跨度塔梁固结斜拉桥的抗震性能通常弱于漂浮体系斜拉桥，由此造成的地震作用下结构受力状态较差，因此为确保塔梁固结斜拉桥在地震响应下的抗震性能，以主跨为150 m的塔梁固结斜拉桥为工程背景，利用midas Civil 2021有限元软件建立塔梁固结斜拉桥全桥的空间动力分析模型，基于控制变量法进行塔梁固结斜拉桥抗震性能分析，分别研究支座屈服刚度、支座底部滑动摩擦系数以及结构阻尼比对斜拉桥固定墩墩底弯矩、桩基础弯矩以及支座最大滑动位移量的影响规律。结果表明，随着支座屈服刚度和支座底部滑动摩擦的增大能够减小支座滑动位移，但是增大了桥墩底部和桩基础的弯矩，而结构阻尼比的增大能提高塔梁固结斜拉桥抗震性能，因此根据分析抗震设计参数组合取屈服刚度15 000 kN/m、摩擦系数0.03以及结构阻尼比0.05,能够提高塔梁固结斜拉桥抗震性能，也为类似工程抗震设计提供借鉴参考。     

拱形钢塔混合梁斜拉桥总体设计与计算分析

襄河大桥主桥采用(102+55) m的拱形钢塔混合梁斜拉桥,主梁采用流线型钢-混混合梁、桥塔采用钢-混混合塔的双结合段设计,钢梁、钢塔部分均采用后承压板式构造。该桥桥塔采用拱形钢塔,斜拉索采用无粘结钢绞线成品索,斜拉索在钢梁、混凝土梁及钢塔上分别采用锚拉板、齿块、钢锚箱进行锚固,桥梁下部结构采用承台及群桩基础,主梁及桥塔施工均采用少支架方法进行施工,该桥采用MIDAS进行整体计算并采用ANSYS进行局部计算,计算结果表明该桥结构受力合理,构造明确。     

双塔独柱式单索面预应力混凝土斜拉桥结构设计与分析

耿村阧大桥主桥为双塔独柱式单索面预应力混凝土斜拉桥,跨径布置为(75+150+75)m。主梁采用单箱三室大悬臂等截面混凝土连续箱梁,桥塔采用独柱式钢结构,采用塔梁固结、梁墩分离体系,斜拉索采用扇形单索面布置,桥塔墩采用钻孔桩群桩基础。基于Midas/Civil和ANSYS有限元软件,对该桥进行静力性能分析,并对主梁和主塔节段进行了局部应力分析,分析结果表明,斜拉桥成桥状态和运营状态结构受力状态合理,为今后斜拉桥的研究与合理设计提供了相关的参考数据。     

一种新型三腹板空间索面钢锚梁锚固结构计算分析

提出了一种新型三腹板空间索面钢锚梁锚固结构， 其设置了三道腹板， 拉索锚固在中腹板和边腹板内部， 而不是像传统的 “骑在” 钢锚梁上方。 通过与常规的空间索面钢锚梁方案进行对比， 基于整体杆系模型受力分析， 分别建立两种钢锚梁锚固方案局部精细模型， 并对比分析了两种方案钢锚梁结构的受力特点。 结果表明， 相对常规方案， 新型结构几乎全部的板件应力都有所下降， 最大应力也下降了 15%， 且避免了一些应力水平很高的板件的使用； 板件厚度能够得到有效的控制， 其整体用钢量下降了 15? 5%， 对施工的要求也相对降低； 紧凑的设计使得新型结构的结构尺寸得到了有效的控制， 特别是横向尺寸相对常规结构得到了较大的改善， 适用于各种空间相对狭小的桥塔。     

预应力粗钢筋在斜拉索锚固中的应用

斜拉索的拉索锚固是将一个拉索的局部集中力安全、均匀地传递到塔柱的重要受力构造,本文通过龙江路大桥索塔锚固区的设计,介绍了预应力粗钢筋在斜拉索锚固中的应用。结果表明,采用预应力粗钢筋作为斜拉索锚固的方式具有锚固可靠、操作简便、耐久性好的特点。     

Strut-and-Tie Method as a Basis for Optimization of Hoop Prestressed Tendons in Abnormally Shaped Anchorage Zone of Cable-Stayed Bridge Pylon

Based on full-scale segment model tests of the abnormally shaped anchorage zone of the Maling River cable-stayed bridge pylon and FEM analysis, its mechanical and deformation properties were obtained, and the validity of FEM analysis was verified.An optimal layout of prestressed tendons in the anchorage zone was obtained by using the strut-and-tie method (STM).The comparison FEM analysis between the full-scale segment model and the optimal prestressed tendons model show that:the optimal model not only saves prestressed tendons, but also achieves the same cracking resistance; STM method is reliable and accurate in the analysis of the abnormally shaped anchorage zone of cable-stayed bridge pylon.     

斜拉桥索塔锚固区节段模型有限元分析

斜拉桥索塔常采用小半径的U型预应力筋抵抗斜拉索产生的荷载[1]。文章建立了索塔锚固区节段的有限元模型,模拟U形预应力筋在结构中的作用。按照设计的各个工况索力进行加载,分析模型在预应力和索力荷载共同作用下的应力分布状态,取得索塔的最不利断面,对结构的安全性有重要的指导作用。     

独塔无背索弯坡斜拉桥主梁施工技术

独塔无背索弯坡斜拉桥的结构受力复杂,在施工中主梁的施工方案对整个桥梁的建造起到关键作用。根据孝襄高速公路孝南互通匝道独塔无背索弯坡斜拉桥的主梁设计特点,采用塔梁同步施工的方案,对梁体架设详细方法和施工中的关键因素做了分析研究。该桥梁体架设中各项指标符合要求,节约了施工成本,也缩短了施工工期。     

基于一阶优化方法的钢-混凝土组合索塔锚固区结构设计

研究了斜拉桥内置式钢锚箱钢-混凝土组合索塔锚固区的结构优化设计。建立以索塔锚固区典型节段的建造成本和水平承栽力为综合目标的多目标优化模型,以索塔混凝土塔壁的厚度、钢锚箱侧板尺寸、塔壁配筋为设计变量,建立设计变量与满足塔壁裂缝宽度、塔内钢筋配筋率、钢锚箱屈服强度要求的状态变量之间的约束关系,采用一阶优化分析方法确定钢-混凝土组合索塔锚固区最优结构尺寸,得到了钢-混凝土组合索塔锚固区设计的最优方案。优化结果显示：针对索塔锚固区的钢锚箱侧板与混凝土塔壁形成的组合结构承受斜拉索水平力的特点,建立以建造成本和水平承载力为综合目标的优化模型是合理的,充分发挥了钢材和混凝土两种不同材料的性能,有效的控制塔壁混凝土裂缝产生。     

组合梁斜拉桥索梁锚固区桥面板斜向开裂机理与配筋设计方法

为揭示组合梁斜拉桥在悬拼施工时,索梁锚固区斜向裂缝的开裂机理,从实际受力状态出发,分析了该区域桥面板剪应力和正应力的分布特点,并结合应力莫尔圆理论给出了裂缝成因及其形态特征;基于相关规范及桁架模型,提出了斜向配筋和L形配筋设计的抗裂措施;通过台州湾跨海大桥实例分析,验证了锚固区桥面板的应力分布特点与配筋方法的有效性。研究结果表明:悬拼施工时,锚固区桥面板的面内剪应力主要由拉索索力的竖向分力和水平分力提供,纵、横桥向正应力主要由吊重荷载引起的斜拉桥整体弯矩、拉索索力增加引起的局部负弯矩和局部承压提供;纵桥向正应力的增加是引起索梁锚固区主拉应力变大的主要原因,当主拉应力大于混凝土抗拉强度时,桥面板存在较大的斜向开裂风险;考虑到局部承压的作用,裂缝一般首先出现在索梁锚固点附近的桥面板顶部;当逐渐远离锚固区时,局部负弯矩及局部承压影响减小,桥面板顶板正应力减小,主拉应力减小,裂缝的发展方向与纵桥向夹角逐渐减小,同时,桥面板底板正应力由压应力变成拉应力,主拉应力增大,裂缝产生贯通的可能性增大;基于混凝土板斜向开裂的桁架模型,对索梁锚固区配置L形抗裂钢筋,顶板最大主拉应力降低了1.26 MPa,其中,纵桥向正应力最大可减小0.91 MPa,面内剪应力可减小0.50 MPa,即配置抗裂钢筋能够达到一定的抗弯和抗剪的效果。      

超长悬臂钢-砼组合行车道梁的理论分析与试验研究

长沙市洪山大桥是一座竖琴式无背索斜塔斜拉桥,主跨跨径206 m,主梁为脊骨梁布置形式,两侧挑梁采用13 m超长悬臂钢-砼组合梁结构,纵向间距4 m.为了准确把握钢挑梁的受力特性,提出了采用修正的铰接梁法计算钢挑梁的荷载横向分布系数,推导了详细的计算公式,并进行了模型试验研究予以验证,试验结果与理论分析结果吻合良好;采用压重320 kN的方法解决负弯矩区域砼板的开裂问题;综合比较各种规范关于砼收缩徐变的规定;分析了砼板的裂缝宽度;为大桥设计和类似工程提供重要的参考和指导.     

自锚式悬索桥主缆锚固区局部应力探讨

刚性自锚式悬索桥的锚固区结构和受力较复杂。以平顶山建设路立交桥为例,运用有限元程序Mi-das/Civil建立该桥梁的整体计算模型,有限元程序ANSYS建立边跨主缆锚固区梁段的局部计算模型,对主缆锚固区进行空间局部应力分析。得出结论：箱梁切开截面端与顶板交接处的正中心位置及主缆锚固位置处局部应力超限,出现明显应力集中,需要进行局部加强处理;计算结果具有较高的实用价值。     

超长悬臂钢-砼组合行车道梁的理论分析与试验研究

长沙市洪山大桥是一座竖琴式无背索斜塔斜拉桥,主跨跨径206 m,主梁为脊骨梁布置形式,两侧挑梁采用13 m超长悬臂钢-砼组合梁结构,纵向间距4 m.为了准确把握钢挑梁的受力特性,提出了采用修正的铰接梁法计算钢挑梁的荷载横向分布系数,推导了详细的计算公式,并进行了模型试验研究予以验证,试验结果与理论分析结果吻合良好;采用压重320 kN的方法解决负弯矩区域砼板的开裂问题;综合比较各种规范关于砼收缩徐变的规定;分析了砼板的裂缝宽度;为大桥设计和类似工程提供重要的参考和指导.     

武汉长江斜拉桥主梁分段施工混凝土接缝性能试验

根据武汉长江公路斜拉桥主梁设计的需要，进行了５片具有分段灌筑接缝的ＰＰＣ形模型梁的试验。结果表明，接缝处混凝土抗拉强度明显降低，其强度降低系数初步建议取０．５；试验表明，接缝对梁的极限抗弯强度的没有影响。