薄层沥青混凝土在桥面铺装中的力学响应

采用ABAQUS有限元分析软件,建立水泥混凝土箱梁桥与工字梁桥三维整体有限元模型,分别研究了不同厚度薄层沥青混凝土铺装层在车辆荷载和温度荷载作用下的力学响应,以及铺装层自重对桥梁结构内力的影响。研究结果表明:在车辆荷载作用下,铺装层厚度由4cm增加至12cm时,箱梁桥与工字梁桥铺装层最大竖向剪应力分别增长了约72%与40%,因此,薄层铺装能够降低层内竖向剪应力水平,有利于缓解车辙病害的发展;在温度荷载作用下,铺装层厚度对层内拉应力及层底剪应力的影响并不明显,力学指标基本处于同一水平;在重力荷载作用下,厚度为4cm的薄层铺装相对于12cm的铺装层能够分别降低箱梁桥桥体内部最大Mises应力及最大主拉应力19.62%与17.70%,而对于工字梁桥而言,能够分别降低应力水平13.79%与10.16%,从而改善了桥梁结构受力状况。可见,薄层沥青混凝土应用于桥面铺装具有良好的力学可行性,在综合考虑环境与材料性能的基础上可在实际工程中推广应用。     

基于动态模量力学响应理论水泥混凝土桥面结构荷载特性分析

以娄新高速公路水泥混凝土桥桥面铺装层间处置为实际研究背景,根据工程不同桥型,应用有限元方法空间进行实体建模,运用动态模量力学响应理论深入分析汽车在不同行驶状态下铺装层层间结构荷载力学响应特征,初步提出层间剪切强度、粘结强度控制指标,为深入进行湖南省娄新高速公路水泥混凝土桥桥面层间处治研究,提供理论依据。     

公铁两用大桥桥面铺装力学行为研究

为研究公铁两用连续刚桁梁桥的公路桥面铺装结构的力学行为和力学指标,采用有限元软件ANSYS,建立简化桥面铺装的某公铁两用大桥整体有限元模型,对在简化铁路荷载和公路荷载作用下铺装结构的力学响应进行了分析,得到铺装层的应力—应变变化规律、力学控制指标和最不利荷位。分析结果表明:采用3跨公路桥局部模型能获得相对合理的桥面铺装分析模型;各个轮载位的沥青面层最大横、纵向剪应力均出现在车轮荷载正下方沥青层与混凝土层交界处,计算结果显示沥青面层剪应力水平普遍于0.1~0.15 MPa之间,而SMA沥青混凝土与混凝土之间的抗剪强度为1 MPa,由此可见理论计算值满足容许值需求,并且留下了较大的抗剪储备空间。     

简支梁桥桥面混凝土铺装层力学行为数值模拟研究

通过对简支箱梁及简支T梁桥梁结构的混凝土铺装层建模进行三维有限元分析,分析桥面混凝土铺装层受力在车辆荷载下的最不利荷载位置,随后分别考虑水平荷载以及铺装层厚度对铺装层力学响应的影响,得出相关结论,对桥面混凝土铺装层设计和施工有一定的指导作用。     

水泥混凝土桥桥面铺装层受力特性分析

在车辆行车荷载作用下,桥面铺装层的破坏主要有两种形式,即铺装层内部产生较大的剪应力而产生的剪切变形和抗水平剪切能力较差而产生水平方向上的剪切变形。为了探究水泥混凝土桥桥面铺装层的破坏机理,运用ANSYS三维有限元软件计算分析水泥混凝土桥混凝土铺装层的最大剪应力,从水泥混凝土的铺装层厚度、混凝土的弹性模量和行车荷载三个方面出发,研究了对水泥混凝土桥桥面铺装层的受力特性。     

空心板桥桥面铺装三维有限元法分析

以较常用的8m、13m、16m、20m、30m跨径空心板桥为代表,通过分析铺装层破坏形式．将空心板梁体和水泥混凝土铺装层视为一个相互作用的统一整体,利用有限元软件进行空间实体建模和计算,从而对不同跨径空心板桥水泥混凝土铺装的荷载应力进行分析,并计算分析不同形式铰缝对铺装层的应力影响,最终可得出空心板桥水泥混凝土铺装的应力规律。     

基于耦合的沥青混凝土桥面铺装动力响应

为研究耦合作用下沥青混凝土桥面铺装层对车辆荷载的动力响应,采用MATLAB软件求解由梁单元建立的车辆与桥梁及其铺装层结构的耦合振动方程,得到耦合作用下车辆对铺装层的荷载作用;将上述荷载转化成面荷载施加在由实体单元建立的有限元模型上并借助于ANSYS软件进行计算,得到不同工况下铺装层结构的动力响应;确定铺装层结构设计的控制指标并分析不同车速、不同不平度以及是否考虑耦合作用对各控制指标的影响,为铺装层结构的设计提供理论依据。     

桥梁结构动力学性能的研究

针对中小跨径桥结构动力学中小跨径性能的研究,桥梁的自振频率,车辆荷载作用下桥梁的动力学响应。首先,利用软件模拟了支座刚度、桥面铺装层厚度以及横隔板设置对桥梁自振频率的影响;其次计算了不同速度和不同重量车辆冲击荷载下桥梁的动力学反应。     

沥青混凝土桥面铺装层的动力有限元分析

基于汽车对桥面的动力作用,对典型的沥青混凝土桥面铺装结构建立了线弹性三维有限元模型,运用动力学基本理论和有限元方法,分析了移动荷载作用下桥面柔性铺装层竖向变形、主拉应力和最大剪应力的时程响应规律,并研究了不同车速和超载水平对桥面柔性铺装层的力学指标的影响规律,为沥青混凝土桥面铺装的研究提供了有力的支持。     

沥青混凝土桥面铺装车辆荷载与温度荷载作用的耦合分析

针对水泥混凝土桥面沥青混凝土桥面铺装层,采用ANSYS软件建立包含全桥主梁结构及桥面铺装的三维实体有限元计算模型,分析了桥面铺装层在车辆荷载作用下及其与变化的温度荷载耦合作用下的总体变形、最大剪应力及最大主应力的变化特点,为水泥混凝土桥面沥青混凝土桥面铺装的设计和施工提供参考。     

连续钢箱梁桥面铺装力学指标快速计算方法

文章基于ANSYS有限元APDL语言建立了在车载作用下钢桥面铺装层力学参数化仿真计算模型,并通过某连续钢箱梁桥面铺装体系的力学特性分析对模型的合理性进行验证;采用关键因素正交敏感性分析方法确定钢桥面铺装层的关键影响参数;通过大量的有限元仿真计算和逐步线性回归方法给出钢桥面铺装层主要力学特性指标的快速计算公式;对得到的快速计算公式进行统计检验和经验检验,检验结果表明,该快速计算方法的精度能满足工程设计的需要。     

公路特大型桥梁有关问题分析

通过对江苏省已建成公路特大型桥梁运营状况检查,对桥梁主塔、钢箱梁、悬索以及桥面铺装等方面存在一些病害和问题进行了初步的分析．为今后特大型桥梁设计、施工、监理提供参考。     

开封黄河桥七塔部分斜拉桥力学性能分析

部分斜拉桥是最近十多年发展起来的一种经济桥型,其结构特性介于连续梁桥和斜拉桥之间,适合跨径100m～300m的PC梁桥。针对开封桥塔多、连续长度长、桥面宽的特点,对传统部分斜拉桥的设计参数进行了优化。采用MIDAS/Civil桥梁专用程序对开封桥进行结构静力特性分析,说明部分斜拉桥普遍的力学特性和开封桥的个性特点,为今后同类型桥梁的设计提供参考。     

新型装配式UHPC华夫型上翼缘组合梁受力性能

为综合解决传统钢-混凝土组合结构中混凝土桥面板自重偏大和负弯矩区易开裂的问题,引入超高性能混凝土（ultra high performance concrete,UHPC）华夫板代替普通混凝土桥面板,提出一种新型组合梁—装配式UHPC华夫型上翼缘组合梁. 以某典型3跨连续梁桥为研究对象,分别建立3跨连续梁整体和中支座区域梁段的有限元模型,研究了不同荷载工况下新型装配式UHPC华夫型上翼缘组合梁的受力性能,分析了UHPC华夫型上翼缘关键设计参数对该新型组合梁力学性能的影响规律,对比研究了组合榫型剪力槽与栓钉型剪力槽对该新型组合梁受力性能的影响. 研究结果表明:在恒 + 活组合作用下,中支座负弯矩段华夫型上翼缘纵肋底缘和面板最大拉应力均小于配筋UHPC的抗拉强度设计值;当UHPC华夫型上翼缘纵、横肋宽90 mm、高200 mm,纵肋间距700 mm,横肋间距600 mm,面板厚60 mm时,UHPC华夫型上翼缘受力较为合理;组合榫型剪力槽更适用于新型装配式UHPC华夫型上翼缘组合梁.      

下承式钢桁组合梁桥纵梁不同施工次序下横梁受力分析

公路下承式钢桁组合梁桥多采用纵横梁桥面系,若采用常规施工方案,桥面系横梁会产生相当大的面外弯矩,对结构受力不利。文章结合工程实例,分析该弯矩产生的主要原因,并对比分析了4种不同的纵梁施工次序下横梁的受力状态,结果表明：改变纵梁的连接时机,将会改变横梁面外弯矩,若再在预制桥面板上施加压重,则还可以减少或消除2期恒载甚至活载对横梁的面外影响,改善横梁的受力状态,研究结果可为同类设计结构提供参考。     

南京长江第三大桥钢箱梁安装技术

介绍了南京长江三桥主桥0号块钢箱梁、边跨支架梁段、标准梁段安装和边、中跨合龙的关键技术以及桥面吊机等关键安装设备,对类似大跨度斜拉桥铜箱梁安装具有借鉴意义。     

正交异性板桥面铺装受力影响因素分析

采用有限元方法,分析了正交异性板桥面铺装在结构和荷载因素变化时受力状态的变化规律;比较了有无纵隔板、桥面板厚度、加劲肋板厚度对受力的影响;分析了竖向、水平荷载对铺装层受力的影响。结果表明:有纵隔板时的横向拉应力为全桥面的铺装拉应力控制指标;增大桥面板厚度有利于减少桥面刚度不均,减小铺装层内的应力;加劲肋厚度的变化对加强结构刚度有利却对桥面铺装的受力不利;超载对应力状态极为不利,紧急制动产生的水平力会导致很大的纵向拉应力。     

钢桥面铺装与混凝土桥面铺装力学控制指标值对比研究

通过研究某钢桥面铺装体系与某混凝土桥面铺装体系的受力变形,分析2种铺装层的应力应变特性的异同。运用有限元方法建立正交异性钢桥面复合铺装体系模型与混凝土桥面复合铺装体系模型,对比分析了铺装层力学控制指标的变化规律以及铺装层厚度、材料模量对铺装体系力学特性的影响。研究成果可为大跨径钢桥面铺装和混凝土桥面铺装设计提供参考。     

铁路连续复合刚构桥墩梁刚性节点的受力分析

连续复合刚构桥墩梁刚性节点受力复杂,本文以工字型钢连续组合梁＋RC桥墩的刚接接头为例,应用大型通用有限元软件MSC.Nastran进行3D-FEM分析,研究了其传力特性,重点探讨了剪力键传力机制.通过对连续复合刚构桥主梁（工字型钢主梁的组合梁）与RC桥墩刚性连接构造细节的3D-FEM分析,探讨了刚性节点的传力机制,重点是剪力键所承担的剪力分布.分析结果表明,墩梁刚性节点采用剪力键连接方式可以有效的传递内力,而且节点的施工性能得到极大改善.研究成果有利于组合刚构桥的设计和应用.     

台湾中山高速公路五股—杨梅段拓宽工程设计与施工

台湾中山高速公路于1978年完工通车后,成为台湾经济快速发展之重要交通动脉。近十余年来,由于都市人口的快速集中,来往台北都会区与邻近的桃园、新竹地区的交通量大增,使得中山高速公路北部路段饱和拥塞。鉴于此,对中山高速公路五股-杨梅段进行拓宽,以疏解台湾政经中心（台北）与科技中心（新竹）之间的交通,串连沿线科技产业聚落,畅通往返桃园国际机场的车流。五股-杨梅段拓宽工程系利用现有高速公路两侧兴建高架桥,途中行经林口路段属地质敏感坡地,仅能在高速公路单侧兴建高架桥,故需两度跨越高速公路,并在高速公路单侧兴建双层高架桥。由于跨越桥不得在现有高速公路上设置桥墩,故跨越桥主跨径达216cm,为目前台湾最大跨径之钢梁桥。而介于两座跨越桥间之单侧双层桥,采F形单柱式共构桥墩,造型特殊且工法创新。本工程系在狭窄的环境条件下施工,又必须维持现有高速公路的畅通,故大跨径跨越桥采用台湾首见的旋转工法,双层共构桥采用钢梁逐跨架设工法,此均为台湾难得一见的创新施工法。对五股-杨梅段拓宽工程作简要介绍外,拟对林口跨越桥及双层共构桥的设计与施工做出说明,供工程界同行参考。