波形钢腹板PC箱梁桥横隔板式转向块应力参数化分析

为研究波形钢腹板PC箱梁桥横隔板式转向块结构参数对其受力的影响,以某波形钢腹板PC箱梁连续刚构桥为工程背景,基于ANSYS有限元软件建立了转向块节段实体有限元模型,研究了转向块在体外预应力作用下的受力行为,分析了波形钢腹板厚度、转向块横隔板厚度、预应力孔道距底板的距离等参数的变化对该类转向块受力的影响。结果表明,横隔板式转向块受力合理,传力明确,传力路径短;转向块的厚度对其受力影响较大;波形钢腹板厚度在大于一定值之后对转向块受力影响很小;转向孔位置对局部应力分布影响较大,建议转向孔距底板间距应大于1倍孔径,转向孔间距应大于3倍孔径。     

连续箱梁桥体外预应力转向块力学性能仿真分析

为探究横隔板式转向块在体内体外混合配束连续箱梁桥中的合理构造形式,以科特迪瓦阿比让Banco湾主桥为工程背景,通过ANSYS建立转向块模型,研究体外预应力作用下转向块的受力和变形特点.结果表明,横隔板式转向块与箱梁顶板、底板连接共同作用形成压力区,受力合理,传力明确;科特迪瓦阿比让Banco湾主桥中的上部50 cm、下...     

预应力混凝土箱梁桥施工过程中底板崩裂破坏机理分析

针对悬臂施工预应力混凝土箱梁合龙过程中底板崩裂问题,对其破坏机理和防治措施进行了研究。以某预应力混凝土连续箱梁桥为例,对其施工过程进行模拟,通过考虑材料非线性对底板开裂的过程进行仿真分析,并对底板崩裂的机理进行分析,在此基础上根据规范提出防治措施供设计应用。结果表明:由于合龙束孔道的影响,孔肋为受力最不利区域,在径向力作用下,孔肋的斜裂缝和撕裂裂缝是导致箱梁破坏的主要原因;在今后箱梁设计中,底板横向除应满足抗剪承载力外,孔肋尚需满足最小孔道间距的要求。     

某连续箱梁桥体外预应力门槛梁锚固块设计研究

为给体外预应力门槛梁锚固块设计提供参考,以某4×30m预应力连续箱梁桥加固项目为背景,对该类锚固块配筋以及锚后构造措施进行设计研究。考虑该桥构造特点及其它受限因素,设计高660mm、长2 500mm的门槛梁锚固块,结合美国ACI 318规范,运用摩擦抗剪理论及《公路桥梁加固设计规范》进行锚固块配筋;在配筋设计基础上对锚后增加矩形加强块,利用有限元法分析矩形加强块尺寸对锚后箱梁受力的影响,以优化矩形加强块的尺寸。研究结果表明:该锚固块配筋保证了锚固块受力满足要求,但体外预应力对锚后箱梁产生较大的拉应力;确定采用高150mm、长500mm的矩形加强块,可减小体外预应力产生的45.5%的拉应力。实践表明,桥梁体外预应力张拉后,锚固块与原箱梁并未发现裂缝,锚固块的配筋与锚后构造措施是合理的。     

波形钢腹板特大桥体外预应力设计及应用研究

为给特大跨波形钢腹板组合箱梁桥体外预应力设计提供参考,以港珠澳珠海连接线工程前山河特大桥为背景,介绍体外预应力体系的布设、转向与锚固装置的设计细节、体外束保护与减振装置的构造及减振机理。采用有限元软件,建立体外预应力钢束转向块、锚固端节段及运营阶段全桥有限元数值模型,分析转向块及锚固端的局部应力,研究施加体外预应力后运营阶段结构受力情况,比较不同体外预应力张拉工序对成桥状态结构挠度、应力、弯矩等力学性能的影响。结果表明:转向块及锚固端节段满足结构局部应力安全要求;运营阶段结构挠度、混凝土主梁及波形钢腹板应力均满足设计规范要求,结构安全可靠;"全桥合龙后先张拉中跨,后对称张拉边跨"的体外束张拉方案为最优方案。     

肋式转向结构参数分析及配筋计算简化方法

利用空间网格计算模型,对体外预应力混凝土桥梁中的肋式转向结构中受拉区域拉力进行了参数分析,分析了该部位受力性能在转向结构形状、箱梁截面形状及尺寸等参数影响下的变化规律.根据参数分析结论,提出了用于肋式转向结构受拉区配筋设计的平面框架计算模型,并和相关实桥的配筋情况进行了对比.     

体外预应力箱梁桥转向块配筋设计分析

文章对重庆某体外预应力箱梁桥转向块利用拉压杆模型法进行配筋设计.根据体外预应力箱梁桥转向块的主应力矢量图和主应力云图确定转向块设计的B区和D区,然后运用"弹性应力法"和"拓扑优化法"相结合的方法建立了转向块D区设计的拉压杆模型.再由平衡条件算出拉杆和压杆内力,根据美国ACI-318-05结构设计规范的有关设计公式、规定进行转向块D区的配筋设计和压杆承载力检验.最后,给出了体外预应力箱梁桥转向块相应的配筋设计建议.     

波形钢腹板组合梁桥转向块空间应力仿真分析

转向块是波形钢腹板组合梁桥最重要的传力构件之一,其受力复杂,易成为结构设计的薄弱点。采用空间有限元实体模拟的方法,对转向块在实际工作中的应力分布特点和规律进行研究。结果表明,竖向拉应力由底板连接处向中部逐渐减小,是设计的控制因素;当预应力管道距离底板较近时,管道下缘的应力不能充分扩散,会产生明显的应力集中,对设计很不利;转向块与顶底板连接处的倒角对应力扩散效果显著;主拉应力具有使转向块从梁体内脱离的倾向,两者之间应加强钢筋连接;转向块可采用上薄下厚、半高度等构造形式及钢结构材料等方式来实现轻型化设计。     

连续箱梁桥底板加固设计方案比选

通过对一座运营期内底板产生横向裂缝病害的连续箱梁的现场检测、有限元模拟分析,探讨了连续箱梁此类裂缝的病害成因;在此基础上,对箱梁底板张拉体外预应力钢束和张拉纵向预应力碳纤维板两种加固方案的加固效果进行了比较。结果表明:超重荷载的作用是导致连续箱梁底板产生横向裂缝的主要原因;箱梁底板张拉体外预应力钢束和张拉纵向预应力碳纤维板的主动加固方案,都可以将底板受力恢复为全预应力构件。     

多箱室宽箱梁截面参数对顶板横向受力的影响分析

多箱室宽箱梁顶板作为直接承受外部荷载的主要结构,受力复杂,常常需要对其进行考虑框架效应影响的横向计算,必要时采用实体有限元分析。运用ANSYS建立箱梁局部实体有限元模型,主要研究了梁截面参数对顶板受力性能的影响,如梁高、腹板斜率、腹板厚度、底板厚度、箱室布置及横向预应力间距等等。结果表明：箱室布置是箱梁顶板受力性能优劣的决定因素;其次合理的预应力间距布置能极大改善顶板受力性能;梁高、腹板厚、底板厚对顶板受力性能影响较小,且其值增加为有利影响;腹板斜率对顶板受力几乎无影响。     

体外预应力桥梁转向块的受力性能分析

转向块是体外预应力桥梁中一种传力构件,由于转向块形状不规则,且要承受预应力筋对转向块中预留孔道的巨大作用力,所以转向块会出现受力集中的情况,其预留孔道周围应力分布复杂,是控制设计的关键部位。转向结构的可靠程度直接关系到大桥的安全和稳定。该文应用Ansys软件对一横隔板式转向块进行仿真分析,揭示了转向块的应力传递路线和受力特性。应力分析结果表明:横隔板式转向块在抵抗预应力筋转向力的过程中,形成了预应力筋孔道上部受压、下部受拉的应力分布,最大拉应力和最大压应力分别发生在预留孔道的下缘和上缘处。提出了在设计中应优先选用整体加厚的转向块,能改善转向块的受力特性,保证大桥的安全和稳定。     

波形钢腹板箱梁体外预应力隔板式转向结构试验研究

为了解大跨波形钢腹板箱梁体外预应力横隔板式转向结构的受力性能,以港珠澳大桥连接线工程前山河特大桥主桥[(90+160+90)m波形钢腹板连续箱梁桥]为依托,采用现场试验与有限元分析相结合的方法,研究转向结构的受力特点、应力分布及易开裂区域,并提出设计构造建议。结果表明:横隔板式转向结构的竖向受力主要为转向器上部区域受压、下部区域受拉;横隔板式转向结构配筋受拉计算时应考虑1.25倍的体外预应力相互影响系数;转向装置对横隔板的局部影响集中在转向孔道直径的1倍范围内;混凝土抗拉面积应按1倍转向孔道尺寸计算,转向孔道水平间距应不小于2倍转向孔道直径;在孔道附近设置环向钢筋、增加横隔板与箱梁底板连接部位的宽度可降低局部拉应力。     

节段施工连续箱梁底板预应力外崩力的计算

因箱梁底板下缘预应力筋曲线布置,PC连续箱梁桥合龙段区域底板预应力张拉时会产生外崩力,可能引起连续箱梁桥产生底板崩裂。根据PC连续箱梁桥设计和施工的特点,详细推导了底板预应力产生外崩力的计算公式,在考虑以折代曲节段施工的前提下,分别推导了桥面纵坡和竖曲线、预拱度设置等因素的影响,并对比计算了按底板理想连续曲线、以折代曲以及各种桥面线形影响下预应力径向外崩力的计算实例。计算和分析表明,节段施工连续箱梁的底板预应力外崩力的计算,需要考虑以折代曲的底板线形、桥面竖曲线和预拱度的影响。     

预应力混凝土连续箱梁桥的顶板力学性能研究

预应力混凝土连续箱梁桥的顶板结构受力复杂,导致病害突出。该文以某连续箱梁桥为背景,采用有限元法和解析法分别分析了预应力混凝土箱梁顶板的横向应力及主应力分布,讨论了顶板纵向裂缝产生原因及其影响因素,发现:①施工时合理设置箱梁桥面板横向预应力钢束张拉锚固程序可以改善箱梁顶板受力性能;②采用平面梁单元模拟顶板受力可以在简化计算的基础上取得和空间分析比较吻合的结果;③合理确定腹板尺寸和底板厚度,能够调整顶板横向应力的分布。     

装配式预应力混凝土小箱梁桥病害分析及优化设计

装配式预应力混凝土小箱梁桥在使用过程中,箱梁的腹板、顶板、底板、横隔板、桥面铺装等部位常出现不同程度的开裂,削弱了其耐久性和安全性.通过大量工程实例,结合部颁通用图分析认为,上述病害的产生与箱梁板件厚度、横隔板设置、保护层厚度、负弯矩区预应力钢束锚固构造、普通钢筋配置、施工质量以及超载等因素相关.以石首长江公路大桥引桥...     

PC连续箱梁桥0号块受力性能的影响参数分析

为研究PC连续箱梁桥0号块建模参数对其受力性能的影响程度,以选取合理的建模参数,以某跨度为(55+90+90+55)m的PC连续箱梁桥为工程背景,建立0号块空间有限元模型,分析不同桥墩高度、预应力筋沿程预应力损失、支座约束等参数下0号块受力性能的变化规律,以及最大悬臂施工阶段和成桥阶段0号块的空间应力特点。分析结果表明:0号块箱梁底板与支座相交位置应力受墩高影响明显,建模时应考虑桥墩的影响,墩高可按1倍梁高左右简化处理;沿程预应力损失分布对0号块受力影响明显,计算时应考虑其影响;运营使用阶段如不考虑支座约束,0号块局部应力失真,应力计算时可采用固结约束代替真实支座进行简化处理;0号块在横隔板等截面突变位置主拉应力较大,应优化构造尺寸和配筋,以及加强施工质量控制。     

体外预应力在某连续梁桥加固中的应用

该文以体外预应力在某连续梁桥加固中的应用为例,介绍体外预应力在连续箱梁中的布置形式、锚固方法和转向块设置等。加固后桥梁的动静载试验,以及后期的运营状态观测表明采用体外预应力加固后,原结构的应力状态和强度得到了改善,为今后桥梁加固提供了一种新的思路和解决方法。     

预应力箱梁设计探讨

提出了一种箱梁优化设计思路,即取消箱梁的竖向预应力筋和底板预应力筋,适当提高箱梁尺寸或腹板厚度,增加箱梁底板的普通钢筋;并分析了这种优化设计的可行性及效果.     

基于非线性有限元分析的新型锚固块设计

锚固块是体外预应力桥梁的关键构造之一.目前采用的锚固块都是由钢筋混凝土构成,其体积和自重较大,受力较复杂,一定程度上约束了体外预应力在桥梁上的应用.借鉴钢锚箱在斜拉桥索塔上应用的成功经验,采用理论计算和非线性有限元分析相结合的方法对体外预应力混凝土桥梁的钢锚箱进行设计和计算.结果表明,钢锚箱可用于体外预应力混凝土桥梁,其自重只有混凝土锚固块的50％,该结果可为体外预应力桥梁钢锚箱设计提供参考.     

波形钢腹板预应力混凝土箱梁足尺模型试验研究

根据国内首座波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁公路桥———泼河大桥的箱梁构造尺寸,设计了足尺模型试验梁,对其力学性能进行了试验研究。测试了波形钢腹板及顶板的混凝土纵向应变分布、挠度以及腹板剪力、体外预应力增量等问题。研究结果表明:波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁的混凝土顶板和底板主要承担弯矩,波形钢腹板则主要承担剪力,箱梁的计算挠度应考虑钢腹板剪切变形的影响,混凝土顶板存在明显的剪力滞效应,同时得出在荷载作用下体外预应力增量呈线性变化规律,且应力增量很小。