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。     

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。     

超高桥塔结构偏心距增大系数计算方法

针对采用既有规范经验公式计算超高桥塔偏心距增大系数过于保守的问题,对超高桥塔偏心距增大系数的合理计算方法进行研究。基于稳定屈曲理论,推导基于铰接杆、悬臂杆偏心距增大系数的解析表达式;结合桥塔力学行为和偏心距影响系数α,提出更适用于超高桥塔结构的公式算法。依据桥塔的弹性屈曲模态和施工控制精度,构建了桥塔各节点初始缺陷坐标函数,提出了考虑初始缺陷的偏心距增大系数有限元计算方法。以常泰长江大桥为例,对比有限元算法、所提出的公式算法和规范算法下的偏心距增大系数,结果表明:几何非线性效应是偏心距增大系数的主要影响因素;规范算法数值偏大,过于保守;所提出的公式算法与有限元算法吻合度较高,可用于超高桥塔的设计。     

钢筋混凝土简支梁板桥单排桩(柱)墩的计算长度问题

钢筋混凝土简支梁板桥的单排桩(柱)墩,由于墩身截面尺寸较小,在强度验算和配筋设计时应按规范规定考虑墩身在弯矩作用平面内的挠度对纵向力偏心距的影响。考虑的方法是将纵向力对截面重心轴的偏心距乘以偏心距增大系数η,η值由下式计算。     

钢筋混凝土偏压构件偏心矩增大系数计算方法探讨

由于我国不同时期不同规范对钢筋混凝土偏压构件偏心距增大系数采用的计算公式不同,导致相关设计人员对不同的偏心矩增大系数计算公式在理解上产生了一定的困难.为了明确钢筋混凝土偏压构件偏心矩增大系数概念,理解不同计算公式的含义和本质,探讨了用临界力和极限曲率来表示偏压构件偏心矩增大系数计算公式的原理,结果表明两者的本质是一致的.     

钢筋混凝土肋拱二阶弯矩计算新方法研究

肋拱受力是一个过程,在这一过程的不同阶段,二阶效应产生的附加内力和变形是不同的,相应的偏心矩增大系数也是不一样的。从广义上讲,偏心距增大系数或弯矩增大系数表示的是肋拱的二阶效应过程。文章针对现行设计规范中η-l₀法在设计肋拱桥时存在的问题,参考框架结构中杆件计算长度改进方法,在肋拱的二阶效应分析中提出了当量长度（可表示为l_e）的概念,将η-l₀法改进为η-l_e法。     

关于偏心受压构件偏心距增大系数的探讨

对《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)规定的偏心受压构件偏心距增大系数η计算公式的适用条件进行了初步分析,并提出了一些看法,可供相关专业人员参考、探讨。     

基于实用算法的独柱墩曲线箱梁桥抗倾覆影响因素分析

采用抗倾覆稳定性的实用计算方法分析曲率半径、中墩偏心距、支座间距(桥台处两支座的中心间距)对独柱墩曲线箱梁桥抗倾覆性能的影响。结果表明,随着曲率半径的增大,独柱墩曲线箱梁桥的稳定效应先减弱后增强,倾覆效应先增强后减弱,抗倾覆稳定系数先减小后增大;随中墩偏心距的增大,独柱墩曲线箱梁桥的稳定效应增强,倾覆效应减弱,抗倾覆稳定系数增大;曲率小于某限定值时,随着支座间距的增大,独柱墩曲线箱梁桥的稳定效应增强,倾覆效应减弱,抗倾覆稳定系数增大,增大支座间距能显著改善独柱墩曲线箱梁桥的抗倾覆性能。     

独柱墩桥梁横向稳定影响因素研究

本文以实际工程为背景,采用五跨等跨布置混凝土连续梁桥,截面为单箱双室结构,借助有限元软件Midas建立不同桥梁跨径、桥梁曲率半径、中墩支座偏心值来分析独柱墩桥梁抗倾覆能力及倾覆力学特征,得出上述影响因素对独柱墩横向稳定系数的影响规律。计算数据分析表明在相同条件下,曲线桥梁随着曲率半径的增大,抗倾覆稳定系数先减小后增大;稳定系数随着跨径的增大而增大;适当增加小半径曲线梁桥中墩支座偏心可以增强独柱墩桥梁横向稳定性。     

独柱墩钢-混组合梁桥抗倾覆性能研究

为研究独柱墩钢-混组合梁桥抗倾覆性能的影响因素,以某两跨连续匝道桥为例,分析结构在不同曲率半径、支座间距、支座偏心距及车速下的抗倾覆稳定性。结果表明,桥梁抗倾覆稳定性系数随曲率半径的增大呈现先减小后增大的趋势,小半径桥梁稳定性最强,直线桥次之,大半径桥梁稳定性最差;增大支座间距及合理设置支座偏心距,可有效提高桥梁的抗倾覆能力;车速越大,桥梁稳定性越差。结合分析成果提出了改善桥梁抗倾覆稳定性的可行性措施。     

核心混凝土性能对钢管混凝土稳定系数的影响研究

通过对钢管普通混凝土长柱和钢管轻集料混凝土中长柱的轴压试验结果的比较,结合对普通混凝土和轻集料混凝土的本构关系曲线的分析,研究了核心混凝土性能对钢管混凝土轴压中长柱稳定系数的影响。研究结果表明,在长细比相同的情况下,钢管混凝土轴压中长柱的稳定系数与核心混凝土的峰值应力无关,而取决于核心混凝土的峰值应变。核心混凝土的峰值应变越大,钢管混凝土中长柱的稳定系数越大。     

基于Pushover方法的双柱墩高架车站抗震性能分析

以某双柱墩高架车站为研究对象,通过反应谱分析发现结构Y方向的抗倾覆比值系数小于X方向。应用Pushover方法对车站结构Y方向的抗震性能进行分析,结果表明该车站结构满足结构弹塑性的相关要求,结构Y方向超强系数大于2,结构最先在二层柱端产生塑性铰,首层双柱产生塑性铰的时间相对滞后。基于Pushover的分析方法能反映结构弹塑性表现,为设计提供依据。     

混凝土薄壁箱梁翼缘等效计算宽度

阐述了混凝土薄壁箱梁受压翼缘剪力滞效应与其等效计算宽度之间的内在关系，给出了混凝土薄壁箱梁受压翼缘等效宽度计算系数的严格定义；同时，结合混凝土单轴受压本构关系，推导得出了混凝土薄壁箱梁弹性受力状态下和承载力极限状态下，受压翼缘等效宽度计算系数公式，为应用初等混凝土梁理论解决混凝土薄壁箱梁正截面抗弯承载力计算奠定了基础。     

超深长条形基坑立柱上浮规律及其对钢筋混凝土支撑附加弯矩的影响

基坑开挖会造成立柱上浮,引起钢筋混凝土支撑的附加弯矩,严重的会造成支撑失稳。通过系统监测超深长条形基坑开挖过程中不同断面处地下连续墙和立柱上浮量,该文总结了基坑开挖过程中立柱上浮和规律,得到了影响基坑立柱上浮的三个因素：开挖深度、开挖速度和立柱位置。从而推导了立柱上浮造成的钢筋混凝土支撑附加弯矩和立柱上浮力的计算方法。根据监测结果,计算了某基坑施工过程中立柱上浮造成的钢筋混凝土支撑附加弯矩的变化规律。     

盾构管片接缝传力垫层的接触特性试验研究

为了研究盾构管片接缝的接触特性,采用带有橡胶垫层的混凝土试件来模拟盾构管片和橡胶垫层,通过加卸载条件下的直剪试验和单轴压缩试验,探究盾构管片接缝和接头处的切向和法向接触特性。由试验结果可知:1)接触面剪切应力随剪切位移的变化过程可以分为弹性变形、弹塑性变形和应变软化3个阶段,剪切峰值应力的残余百分比为55%~65%;2)橡胶垫层在混凝土之间起到了良好的缓冲作用,对管片的失稳破坏过程有一定的延缓作用;3)根据试验结果得出管片混凝土强度等级为C50、传力垫层厚度为2 mm时接触面的切向和法向接触刚度,为盾构管片接缝传力垫层接触摩擦特性的分析计算提供参考。     

大跨度钢管混凝土拱桥拱肋混凝土灌注顺序优化

钢管混凝土拱桥拱肋混凝土灌注是施工中的控制性工序,为保证灌注过程的安全,在分析、比较弹性稳定计算方法和弹塑性稳定计算方法的特点和差别的基础上,提出了以施工过程中的弹性稳定安全系数为评价标准和用弹塑性稳定分析方法进行校核验算的拱肋混凝土灌注顺序优化方法,并以千岛湖1号特大桥为例进行了分析计算,同时还讨论了钢管拱肋合龙时初始应力对灌注顺序优化结果的影响。分析结果表明,最优的灌注顺序和拱肋合龙时的初应力关系密切,不同的拱肋架设方法将导致最优的灌注顺序发生变化。因此进行拱肋混凝土灌注顺序设计时,应该按照实际拱肋拼装过程考虑钢管拱肋的初应力。     

环向预应力钢绞线加固RC拱肋力学性能试验

通过RC方柱偏压试验和RC拱肋面内受力全过程试验,对环向预应力钢绞线（LPSW）加固拱桥方法进行研究。对相对偏心距分别为0,0.25,0.5的3类RC方柱进行偏心受压试验,偏心试验表明：RC方柱加固后,预应力钢绞线先于箍筋约束混凝土,有效抑制了混凝土裂缝的纵向开展,预应力钢绞线及箍筋之间具有良好的变形协调性;LPSW加固柱承载力提高了3%～34%,LPSW加固技术适合于小偏心受压结构,偏心距越小,增强效果越明显。在偏压试验基础上,拓展了LPSW加固RC拱肋的模型试验,对LPSW加固模型拱荷载-挠度曲线、截面应变和结构破坏模式等方面进行分析。拱肋试验表明：LPSW拱肋受力过程和破坏模式与RC拱肋相似,分为弹性阶段、裂缝开展阶段和钢筋屈服阶段,最终因出现5个塑性铰形成机构而呈塑性破坏。由于环向预应力钢绞线约束,使RC拱肋提前处于3向受压应力状态,横向膨胀受到约束,避免拱肋出现拉应力,加固拱肋的初裂荷载、钢筋屈服荷载和极限荷载为未加固拱的2倍、1.6倍和1.47倍。基于偏压柱及拱肋试验结果,利用弹塑性失稳理论的等效梁柱法,建立LPSW加固拱肋极限承载力的计算公式,计算值与试验值吻合较好,且偏于安全,可用于评估实际加固拱桥的承载能力。     

大跨径混凝土梁桥设计新思路

以大跨径预应力混凝土梁桥存在开裂、下挠过大等病害为对象,研究病害的主要成因和对策,试图探讨解决这些问题的设计新思路,即引入斜拉桥施工监控原理,对影响其应力、位移的主要因素,即自重、预应力摩阻损失、混凝土收缩徐变等进行施工和使用阶段的监控,并根据参数识别在施工阶段对预应力束进行股数调整,在使用阶段利用体内和体外备用束视监控情况进行内力调整,从而提高梁体的抗裂性能,达到有效预防混凝土梁桥常见的梁体开裂、跨中下挠过大等病害,文中对珠江大桥的设计做了简单介绍。     

黑臭水体治理中多技术综合运用案例分析

通过分析安徽省池州市赵圩黑臭水体,提出多技术综合运用的技术方案,采用"外源减排、内源清淤、水质净化、生态恢复"为主体技术路线,系统运用控源截污、海绵化改造、底泥清淤、增强水动力、生态修复等技术措施治理赵圩黑臭水体,通过定量计算验证整治后基本消除了外源污染物对水质的影响,工程投入运行后赵圩已基本消除水体黑臭,水生态恢复,实现长治久清的目标。     

杭州江东大桥自锚式悬索桥主塔设计

杭州江东大桥主通航孔桥为主跨260 m的空间缆自锚式悬索桥。为契合"钱江帆影"构思主题,主塔采用独柱式空心薄壁塔身,钢筋混凝土结构,由塔冠、上塔柱、横梁和下塔柱组成。该文介绍了主塔造型的景观构思,分施工阶段和运营阶段对主塔进行结构计算,针对主塔稳定问题和施工阶段塔横梁受力进行了分析。结果表明主塔的强度、刚度和稳定均满足规范要求。