内置劲性骨架的PC箱梁桥合龙段时变性能分析

为了给悬臂施工的大跨径PC箱梁桥截面设计验算和服役桥梁评价提供参考,针对悬臂施工混凝土桥梁合龙段施工时的内置劲性骨架施工方式,考虑骨架对截面刚度及截面面积产生的影响,将内置劲性骨架的梁段转换为混凝土材料;采用数值分析方法,对内置劲性骨架合龙段箱梁结构内力时变的影响进行分析,并按照子模型法分析了合龙段劲性骨架影响区的应力时变影响.结果表明:虽然采用内置劲性骨架进行桥梁结构合龙的成桥内力较优,但随服役运营时间的增长,内置劲性骨架吸收有效预应力现象逐渐突显,导致合龙段箱梁截面混凝土有效应力不足;骨架刚度越大,混凝土压应力储备越小,严重时会在桥梁运营过程中导致跨中下挠及开裂,此现象应引起设计和复核验算的重视.     

基于监测数据的特大跨高强混凝土刚构桥施工阶段受力分析

大跨度连续刚构桥在桥梁工程的得到广泛的应用,为了保证桥梁施工达到设计要求的应力状态和线形要求,对大跨度刚构桥施工阶段进行受力分析十分必要。尤其是。以万龙山大桥上C60高强混凝土连续刚构桥为工程背景,基于健康监测方法,对大特跨高强混凝土连续梁桥悬臂浇筑施工中理论计算进行了验证。首先建立了三维有限元模型进行理论分析研究,计算出理论应力,采用布置传感器测出实际应力,进行对比分析,对于正确指导此类桥梁的设计及安全施工具有一定的理论和工程实用价值。结果表明:在万龙山大桥C60高强混凝土连续刚构桥施工中,实测值混凝土压应力基本都大于理论计算的压应力值,桥梁截面全截面受压,整个施工过程中结构处于安全状态。     

横向联结系对中小跨径钢板组合梁桥静力性能影响研究

结合常用中小跨径钢板组合梁的构造，利用有限元软件计算分析横向联结系的数量、截面形式对钢板组合梁桥受力性能的影响。计算结果表明：对于跨中截面，跨间小横梁数量越多，则混凝土板顶面纵桥向压应力越大、底面纵桥向压应力越小、混凝土板顶面横桥向拉应力越小、底面横桥向拉应力越大；而跨间小横梁数量对中支点处混凝土板和所有钢梁的受力性能几乎无影响。跨间布置奇数道小横梁比布置偶数道小横梁对结构受力更有利，建议中小跨径钢板组合梁跨间布置不少于3道小横梁；小横梁数量对主梁挠度影响较小，其影响程度远远小于混凝土板厚度改变对主梁挠度的影响。     

基于有限元的预应力混凝土桥梁徐变效应研究

选择贵州省响水河大峡谷的特大型梁桥为实例研究对象,运用MIDAS/Civil有限元分析软件中的桥梁博士,分析计算了混凝土收缩徐变效应对大跨径预应力混凝土连续刚构桥的影响作用.研究结果表明:大跨径预应力混凝土连续刚构桥上部结构挠度在成桥运营阶段受混凝土收缩徐变效应的影响最大,且随着混凝土龄期的增长,混凝土收缩徐变效应不断提高,但增长速率随龄期增长而呈现下降趋势;悬臂梁根部截面顶板应力相较于截面底板应力更容易受到混凝土收缩徐变的影响作用,且这种收缩徐变往往在桥梁悬臂梁根部截面结构出现一个极大挠度值,导致桥梁结构出现变形,因此,实际工程设计施工中应充分考虑到混凝土收缩徐变对结构变形所带来的影响。     

大跨度PC连续刚构桥预应力损失影响及后期备用束应用

采用midas/civil对某大跨径PC连续刚构桥进行有限元分析,比较各钢束在不同预应力损失下及张拉备用束后对桥梁结构应力和变形的影响。研究表明:预应力损失越大,中跨跨中相对挠度越大;随着预应力的损失,跨中下缘正压应力逐渐减小。顶板、底板钢束预应力的损失对桥梁中跨跨中挠度和下缘正应力影响较大。张拉备用束对改善桥梁长期下挠病害较为有效,且原预应力损失的程度不影响张拉备用束对桥梁挠度及应力的改善作用。     

山区高墩大跨连续刚构桥合龙工艺研究

以跨径(100m+190m+100m)的PC连续刚构桥—江津(渝黔界)经习水至古蔺(黔川界)高速公路官渡河特大桥工程为对象,对其施工阶段边中跨合龙工艺进行有限元计算分析,研究边中跨合龙顺序对桥梁结构应力、位移的影响,以及高墩大跨连续刚构合龙前是否施加顶推力。     

大跨径预应力混凝土连续刚构桥应力监控研究分析

分析阐述应力监控对安全进行大跨径预应力钢混凝土连续刚构桥施工的重要意义,分析了振弦应力测试的误差主要来源,提出减少误差的方法。应用桥梁结构分析程序BRCAD对结构应力进行仿真分析,比较分析控制截面应力实测值和理论计算值,测试结果表明应力实测值与理论计算值能较好的吻合。在施工过程中,控制截面实测的最大应力值小于规范的允许值,施工过程安全。     

某大跨径预应力混凝土连续刚构桥梁结构分析

某特大桥主桥为70m+120m+70m三跨预应力混凝土连续刚构,文中采用midas Civil结构分析程序对该桥进行结构分析,模型输入中分别按考虑钢束平弯、不考虑钢束平弯2种方式建立结构模型,通过对2个模型的计算结果进行对比分析,阐明钢束平弯对钢束永存预应力的影响及对大跨径预应力混凝土连续刚构体系桥梁主梁正截面压应力、斜截面主压应力等计算结果的影响。     

连续刚构桥施工阶段可靠性分析的支持向量机法

PC连续刚构桥采用悬臂浇筑法施工,施工过程中的结构受力状态、结构参数及外力具有随机性,为了研究PC连续刚构桥悬臂施工阶段体系可靠度,根据箱梁截面受压和受拉失效模式确定了悬臂施工阶段极限状态方程,建立支持向量机分类算法的可靠性分析计算格式,用于悬臂施工阶段可靠性分析,并应用在某高速公路大跨径PC连续刚构桥可靠性分析中,得出施工阶段可靠指标为3.719,施工荷载和梁截面尺寸的控制对桥梁施工过程中安全和质量问题至关重要,运用支持向量机法分析PC连续刚构桥施工阶段可靠度取得了良好效果,可为同类型桥梁可靠性分析提供借鉴和参考。     

大跨PC连续刚构桥0~#块混凝土水化热分析

大跨PC连续刚构桥的0~#块可视为大体积混凝土,因此水泥水化热所产生的热量会使结构升温,导致刚构桥0~#块早期可能会生成温度裂缝,从而影响桥梁整体的安全性及耐久性。依托红岩溪特大桥,采用ANSYS软件瞬态热分析法计算在外界温度影响下0~#块水化热温度场,并将结果与实测数据作比较,吻合度较好,将温度场施加至结构中,计算出应力场。由结果可知:0~#块各位置板厚度越大,中心位置温度峰值越大,达到最大值时间越长。水化热产生的最大主拉应力在3.20~4.59 MPa之间,超过了混凝土设计抗拉强度,因此文中提出在大跨PC连续刚构桥0~#块中采用新型硅粉聚丙烯纤维混凝土材料,以其良好的早期抗拉强度,能够较大的改善结构的抗裂性能。     

梅山龙宫资水大桥施工监控计算

针对实际工程梅山龙宫资水大桥大跨柱式墩预应力混凝土连续刚构桥,采用结构有限元软件,按施工过程,建立分析模型,分析获得了箱梁累计挠度和关键位置的应力。结果表明:成桥后考虑10 a徐变作用,箱梁最大累计挠度产生在边跨,其值为-54 mm;成桥阶段,箱梁全截面受压,其底板压应力大于顶板压应力,最大值为-10. 1 MPa,结构强度满足要求。计算成果为大桥悬臂施工线形、应力监控提供理论依据。     

高墩大跨弯桥剪力滞特性分析

以3跨变截面箱梁弯连续刚构桥为研究对象,分别采用平面有限元和空间有限元方法计算了自重作用下控制截面的剪力滞系数,并对剪力滞效应进行了分析,主要对弯曲半径、宽跨比、梁高比、墩高、施工阶段等因素对变截面箱梁剪力滞效应的影响进行了分析了.结果表明,自重荷载作用下,弯桥半径对剪力滞系数影响较大,沿纵桥向变化非常明显,但任一截面中心点的变化不大;边跨支座断面的截面应力分布最不均匀;跨径不变,随着曲率半径的减小,剪力滞系数越大,应力的不均匀分布也加剧变化;梁高比越大,剪力滞系数越大;墩越矮剪力滞系数越小,高墩时,墩高的变化不会影响剪力滞系数的分布.在悬臂施工阶段中,悬臂端截面的应力剪滞系数随着施工悬臂长度的增加而减小.     

大跨径连续刚构桥的温度效应分析

以魏家洲特大桥为例,按照我国公路桥涵设计规范、英国BS5400规范、新西兰规范确定不同的计算模式,对大跨径连续刚构桥进行温度效应分析,得出：温度应力在大跨径连续刚构桥整个桥梁设计中占有很大的比重,且采用不同的温度梯度计算模式,所得到的梁内温度应力值相差较大,甚至出现异号的温度应力.     

体外预应力对PC连续刚构桥关键截面应力的影响

以汉源大树大渡河大桥工程为背景,运用有限元软件对其进行仿真模拟计算,分析了在主跨跨中施加体外预应力对PC连续刚构桥关键截面(0#块根部截面、L/4截面、跨中截面)腹板顶缘、底缘应力的影响。计算结果表明施加体外预应力束后跨中截面腹板底缘、墩顶根部截面腹板顶缘应力由拉应力转为压应力;L/4截面顶、底缘及跨中截面顶缘压应力在施加体外束后均有所增加,但仍远远小于砼的抗压强度。     

小跨径连续刚构桥梁底曲线研究

连续刚构桥自从诞生开始便由于其优异的受力性能、简便的施工过程、良好的适应性而广受桥梁界工程师的欢迎。每一座连续刚构桥都有适合自己的一条梁底曲线,通常都是大跨径桥梁用低次抛物线,小跨径桥梁用高次抛物线。针对本依托工程的桥梁梁底曲线采用三折线设计,同时建立梁底曲线为2次抛物线的同跨模型进行对比,分析认为对于小跨径连续刚构桥来说梁底曲线对结构自身的影响有限,应着重考虑施工方面的可靠性及便捷性。     

大跨径混合梁连续刚构桥边中跨比及墩高性能研究

大跨径混合梁连续刚构桥中跨采用大节段钢箱梁,减轻了结构自重,增加了桥梁跨度。目前修建的大跨径混合梁连续刚构并不多见,混合梁多运用于斜拉桥中,故混合梁连续刚构桥的诸多问题并未得到解决,如混合梁连续刚构桥的边中跨比,混合梁连续刚构的适宜墩高等。以瓯江特大桥主桥为背景工程,通过改变边跨跨径和桥墩高度来研究大跨径混合梁连续刚构桥的边中比及墩高性能。大跨径混合梁连续刚构桥在恒载效应、收缩徐变效应、活载效应以及结构自振特性等方面,边跨增大对结构整体刚度影响不大,仅对边跨刚度影响较大。总体上中跨效应大于边跨效应,中跨结构刚度对结构的整体刚度起决定性作用。对桥墩的高度变化影响分析表明桥墩高度不宜做的过低,否则效应值会出现突变,当墩高增加到一定程度,对主梁的受力性能改善程度有限。     

预应力连续刚构桥裂缝损伤对其承载力的影响研究

该文以大跨径预应力混凝土连续刚构桥——陕西洛河特大桥为工程背景,运用Ansys有限元程序,分析了中跨开裂后与全桥开裂后对桥梁承载力及动力特性的影响。研究表明:既有裂缝的预应力连续刚构桥,裂缝进一步发展首先出现在中跨1/4~3/8截面附近;就该模型假定的裂缝分布下,中跨开裂与全桥开裂后,桥梁承载力分别降低了12%和15%,且对危险截面的应力和挠度影响程度相近,所以当中跨梁1/4~3/8截面附近出现一定数量的裂缝,应该及时进行加固处理;当裂缝较小、数量较少时,对桥梁整体结构的动力特性影响很小。     

大跨径PC连续刚构桥桥面验收标高的正确选择

随着工程技术人员对大跨径PC连续刚构桥在施工及运营期间的安全、应力及线形越来越重视,众多高校、设计单位都介入到了大跨径PC连续刚构桥的施工监控中,但对以何种标高作为桥面验收标高,进而评定监控质量,规范并没有给出具体要求.笔者结合实际监控项目,提出了大跨径PC连续刚构桥应以理论竣工标高作为桥面验收标高,以此对桥梁线形监控质量进行评定,文中分析方法针对箱梁节段悬臂施工方法.也可以为其他节段施工方法使用.     

跨座式单轨交通桥梁结构体系研究

为合理选择跨座式单轨交通桥梁结构体系,以适应城市复杂的建设条件及跨越需求,对PC轨道梁、双层复合结构、钢轨道梁3种类型轨道梁的适用性进行分析,并从设计、施工和成本等方面对铰支体系和刚构体系2种结构体系进行比选。结果显示,跨座式单轨交通桥梁轨道梁施工应采用工厂预制、现场拼装的施工工艺;对非小曲线的小跨径标准梁桥应根据工期需要选择铰支体系或刚构体系混凝土轨道梁;对于小曲线段及中、大跨径节点桥宜采用刚构体系钢轨道梁桥,当大跨径桥梁附加应力过大、结构受力不合理时,宜采用铰支体系钢轨道梁桥。     

波形钢腹板连续刚构桥的地震响应分析

为研究波形钢腹板连续刚构桥地震响应特性,分别对主跨160 m的PC及波形钢腹板连续刚构桥进行时程响应分析。采用MIDAS建立2种连续刚构桥模型,分析模型基本动力特性和在3种地震波作用下的地震响应。分析结果表明:波形钢腹板连续刚构桥振型贡献率无明显集中现象;地震波作用下,桥墩及主梁产生的轴力和绕横桥向弯矩较PC连续刚构桥大,绕顺桥向弯矩较PC连续刚构桥小;主梁跨中节点位移顺、横桥向均较PC连续刚构桥大;加速度衰减速度,顺桥向较PC连续刚构桥小,横桥向较PC连续刚构桥大;在主梁截面设计中,仍以静力计算结果控制。