桩柱式桥墩顺桥向计算长度系数的研究

受压构件的边界条件直接影响其承载能力,目前桥梁设计规范中仅考虑了理想边界条件下的桥墩计算长度,并不能完全满足实际工程设计要求。基于此,笔者提出了桩柱式桥墩的简化计算方法。首先,采用底部固结且顶端位移及转角与桩顶相等的柱来模拟桩基,采用施加于墩顶的水平与抗弯弹簧来模拟上部结构及支座对桥墩的约束,并用静力法得到简化模型的稳定方程,解此方程得到桥墩的计算长度;然后,以某工程实例为背景,分别采用有限元软件及简化方法计算得到桥墩顺桥向计算长度,两者误差在5%以内,证明了该文的简化方法结果可靠。最后,研究了地基土性质及抗推桥墩数量对桥墩计算长度的影响。     

超高墩大跨连续刚构整幅双主墩计算长度系数的取值研究

计算长度是受压构件承载力计算的一个重要参数。但对于规范采用的简化设计方法,构件是单独进行分析的,脱离了原来整体结构环境的约束,不能满足桥墩计算的实际需要。瓦厂特大桥主桥采用整幅双主墩,通过设置横撑将左、右幅连成一体,整体刚度较大,通过建立空间有限元压杆模型得出构件临界荷载,由欧拉公式反推桥墩计算长度系数,从而得到更接近工程实际情况的数值,对同类桥梁具有一定的指导意义。     

山区桥梁墩柱长度系数计算方法研究

桥墩的计算长度问题是山区高速公路桥梁设计中的难题。文中以某在建的高速公路桥梁为工程实例,分析探讨桥墩长度系数的计算方法,并介绍目前常用的通过欧拉公式推导长度系数的计算方法,再建立有限元模型进行结构屈曲分析,得到桥墩的计算长度系数。分析比较2种方法可知,结构有限元屈曲分析法能够更准确地考虑桥墩的边界条件及横向联系作用,计算精度更高。     

桥墩计算长度系数的有限元计算法

考虑桥梁上部结构及下部桩基础对桥墩的约束影响,提出桥墩计算长度系数的有限元计算方法,根据稳定方程得出桥墩计算长度系数。通过实例计算表明计算结果与实际工程一致;利用有限元计算法可较为准确的得到计算长度系数,为工程设计应用提供借鉴。     

长柱偏心距增大系数及有侧移时的计算长度确定

现行桥梁规范中长柱偏心距增大系数及其计算长度的规定较为单一,文中采用有限元程序,考虑结构的双重非线性,通过数值模拟计算了常规约束下独立长柱的偏心距增大系数及柱发生侧移后的计算长度,并分别将偏心距增大系数的有限元解与现行桥梁规范简化公式解比较,将计算长度的有限元解与欧美规范、所推公式的计算结果比较。结果表明:偏心距增大系数的有限元解均小于桥规的规范解,一端固结一端铰接与两端固结的长柱发生侧移后计算长度有增大趋势,分别大于常规约束下构件的0.7L和0.5L。长柱发生侧移后计算长度与美国桥梁规范、欧洲规范及所推公式计算结果相近,与美国建筑规范相差较大。所推公式对于有侧移长柱的计算长度有一定的适用性。     

船桥偏心碰撞的撞击力计算

以连续刚构桥为例,基于碰撞理论、能量泛函变分原理和边界等代原理,考虑了桥梁上部结构和桩土作用对桥墩的约束,建立了船桥偏心碰撞的计算模型,研究了扭转效应对撞击力的影响。与各国规范相比,本文考虑了船舶偏心以及桥墩的横向弯曲柔度和扭转柔度对桥墩撞击性能的影响。经过计算分析得知,偏心距的增大以及桥墩自由扭转惯性矩的减小均会使桥墩结构产生扭转振动的幅度增大,则削弱了桥墩的横向约束刚度,使得船舶撞击力减小,但冲击扭转效应会增大。     

悬链线拱式结构偏心受压计算长度讨论

对实际工程中运营的拱式偏压构件进行精确的内力识别和临界力求解是准确判别其稳定安全系数的重要方面,根据振动频率法,利用有限元法的基本思想,对拱式偏压构件进行临界力及计算长度求解,并对拱轴系数、失跨比、跨径、边界条件、几何长细比等因素对计算长度的影响大小进行了分析。结果表明,拱轴系数对悬链线拱式结构偏心受压计算长度没有明显影响;失跨比、边界条件、几何长细比等对计算长度的影响较大。     

包茂高速公路粤境段预制梁桥非标桥墩结构形式比选

包茂高速公路粤境段A1设计合同段位于云开山的东南端,相对高差较大,为典型的山区高速公路.结合我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.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.     

装配式梁桥高墩计算长度系数探讨

随着中国山区高等级公路的发展,为了节约原材料、降低工程造价,装配式桥梁的中、小跨径化已成为趋势,这势必造成高桥墩应用的增多.计算长度系数是影响桥墩设计计算的一个关键参数,笔者从结构稳定入手,并考虑了相邻桥墩及支座对墩顶弹性约束的影响,建立桥墩临界荷载与计算长度系数的关系.分析影响计算长度系数的一些参数,并探讨它的变化规...     

基于推理的钢筋混凝土桥墩计算长度分析

针对现行桥梁规范中长柱偏心距增大系数及其计算长度的规定较为单一的情况,考虑双重非线性,通过数值模拟计算了常规约束下独立长柱的偏心距增大系数及柱发生侧移后的计算长度,并将结果与现行桥梁规范计算得到的长柱的偏心距增大系数及计算长度作比较。经比较表明,考虑双重非线性后控制截面的偏心距增大系数均小于规范值,规范规定较为保守。一端固结一端铰接与两端固结的长柱发生侧移后计算长度均有增大趋势,但不会超出2倍柱高;两端铰接和一端固结一端悬臂的长柱无侧移情况下,计算长度保持不变。     

装配式梁桥高墩计算长度系数探讨

随着我国山区高等级公路的发展,为了节约原材料、减小工程造价,装配式桥梁的中、小跨径化已经成为趋势,这势必造成高桥墩应用的增多。计算长度系数是影响桥墩设计计算的一个关键参数,从结构稳定入手,并考虑了相邻桥墩及支座对墩顶弹性约束的影响,建立桥墩临界荷载与计算长度系数的关系。分析影响计算长度系数的一些参数,并探讨它的变化规律,以供此类桥梁设计应用与参考。     

广东省标准化梁桥桥墩计算长度系数探讨

桥墩计算长度系数是影响桥梁安全与经济的一个重要设计参数,以广东省标准化图纸设计为工程背景,从结构整体稳定分析入手,并考虑了相邻桥墩及支座对墩顶弹性约束的影响,建立桥墩临界荷载与计算长度系数的关系,分析影响参数的变化规律,利用Midas屈曲分析计算不同跨径、墩高及路基宽度时桥墩的计算长度系数,有关经验可供相关专业人员参考。     

墩顶为弹性支承的桥墩压杆的计算长度

在桥梁下部结构的截面验算及稳定性计算时,桥墩作为压弯构件计算,其中一项重要的工作就是确定压杆的计算长度。着重介绍墩顶为弹性支承桥墩压杆计算长度的计算公式推导,并列出了计算长度系数的查算表,在实际设计工作中对这种类型的桥墩可以通过查表快速确定压杆计算长度,可以用于提高桥墩计算压杆的精确性和计算速度。     

连续刚构-连续梁组合桥梁抗震分析

桥梁抗震分析的影响因素较多,选择合适的抗震分析方法是抗震设计的基础。文中针对某连续刚构-连续梁组合桥梁,运用反应谱分析和时程分析方法,考虑不同影响因素对其进行抗震分析。结果表明不同方法的分析结果存在一定差异,反应谱分析方法过于保守,对抗震设计要求过高;对于边界条件,基底固结得到结构响应偏大,抗震分析模型取基底边界条件为固结得到的结构响应偏安全;桥墩较高时P-delta效应较明显,抗震设计中必须加以考虑。     

桥梁段声屏障设计应考虑其对桥梁的力学影响

我国没有声屏障结构设计规范,更很少考虑设置声屏障对桥梁结构的力学影响.本文将其影响分为三种:桥面板的横向弯矩、主梁扭矩及独柱桥墩横向弯矩.建议声屏障结构设计基本风速重现期取50年,风荷载应考虑活载风与极限风两种情况,重要性系数取1.0.有限元分析结果表明,在风速较大、声屏障较高及桥墩较高时,桥梁段声屏障设计必须考虑其对桥梁结构的影响.     

滑动支座对桥墩纵向受力的影响

随着桥梁结构形式的迅速发展,桥墩顺桥向水平力是桥墩设计的关键步骤.如何正确计算具有滑动支座的多跨简支梁的纵向水平力,成为桥梁设计者的一个难题.理论计算方法不符合桥梁实际受力情况,现有桥梁计算软件不能很好地解决此问题,桥墩支座的受力始终是一个大问题,而支座病害又严重影响桥梁上下部结构的使用寿命和交通安全.笔者在考虑多跨简...     

基于桥墩静力延性能力的连续梁桥搭接长度研究

针对我国抗震规范未给出连续梁桥墩梁之间搭接长度计算方法的情况,以四跨一联的两联连续梁桥为例进行研究。基于桥墩结构在静力荷载作用下的延性能力和Desroches提出的最小支撑宽度的计算方法,分析不同跨径和墩高对连续梁结构伸缩缝处墩梁之间搭接长度的影响。根据相关参数的计算结果,以连续梁桥跨径和墩高为基本参数进行回归分析,采用最小二乘法拟合搭接长度计算公式。将拟合公式的计算结果与其他相关方法进行比较,结果表明:在计算连续梁桥伸缩缝处的搭接长度时,建议跨径计算值取一联联长;我国抗震规范中给出的简支梁伸缩缝处墩梁之间的搭接长度只适用于墩高小于25m的桥梁结构,对于墩高大于25m的高墩桥梁结构,需进行专门的研究。     

偏压作用下钢骨混凝土桥墩斜截面抗剪承载力研究

为了探索不同偏心距的竖向压力对钢骨混凝土桥墩斜截面抗剪承载力的影响,进行了3根钢骨混凝土桥墩在偏压作用下斜截面抗剪试验。试验研究结果表明:偏心压力对钢骨混凝土桥墩的抗剪承载力有一定的影响,随着偏心距的增大,桥墩斜截面抗剪承载力有所降低。而现有规范在桥墩抗剪承载力的计算中并没有考虑偏压对桥墩抗剪承载力的影响。考虑了偏心压力对桥墩抗剪承载力的影响,提出了一个偏心距影响系数Ψ_e,建立了在偏心压力作用下钢骨混凝土桥墩抗剪承载力的计算公式。为钢骨混凝土桥墩在偏压作用下的斜截面抗剪承载力研究和设计提供一定参考。     

地铁明挖车站-市政桥梁合建结构的关键技术研究

地铁明挖车站和市政桥梁合建时,为同时满足2种不同类型构筑物的安全和使用功能要求,需对其中的关键技术难题进行分析研究,以采取合理可行的结构形式。依托成都地铁白佛桥明挖车站与其上部市政桥梁的建设,总结国内类似工程经验,根据工程特点确定桥梁承台与地铁车站顶板进行固结连接,桥梁跨度与地铁车站框架柱跨进行匹配,同时桥墩避开地铁车站端头井、换乘节点等复杂结构受力区域进行布设; 建立三维荷载-结构模型,计算分析上部桥梁荷载对地铁车站结构构件内力及变形的影响,并根据计算结果,对桥墩影响范围内的车站顶底板和侧墙的厚度及配筋进行增强,桥墩轴线下方的地铁车站框架柱采用型钢-混凝土组合结构,以满足合建结构的承载能力、变形、裂缝控制等要求。另外,选取LS-DYNA软件,采用非线性时程分析法对合建结构进行抗震计算分析,计算结果显示： 车站板、墙、梁等构件在支座处出现应力集中现象,各结构构件的承载力强度及变形均满足规范要求。     

横向偏心桥墩的设计探讨

城市高架桥作为现代交通体系中的重要一环,其桥墩布置不仅要考虑桥本身,还需兼顾桥下道路净空及整体景观需求.当高架桥中心线与桥下道路分隔带中心线不重合,或桥墩布设受河道、地铁、管线等限制时,采用横向偏心桥墩是一种有效的办法.凤凰山高架桥ZX49#墩采用双层桥墩,其上层为偏心距1.55 m的横向偏心墩.介绍凤凰山高架桥ZX49#上层偏心墩的构造及分析计算,探讨异形墩柱的等效截面计算方法,可为国内外类似结构的设计提供参考.