预应力混凝土连续梁弯桥病害加固计算分析

针对匝道桥小半径曲线段预应力现浇连续箱梁完工后出现扭转及部分支座脱空现象,通过建立三维空间鱼骨梁模型进行结构计算,计算结果表明结构需增加抗扭约束,调整双支座布置及单支座预偏心处理,调整径向约束和不动点位置,才能保证在各种荷载组合条件下结构稳定。     

考虑荷载工况组合的异型拱桥受力分析

异型拱桥造型新颖独特,但受力复杂。为了确保异型拱桥结构安全,该文以通泰大桥为工程实例,采用有限元软件Midas/Civil建立通泰大桥的空间有限元模型。考虑了在恒载、汽车荷载、风荷载、温度及支座下沉等作用组合下的6种不同工况,计算了主梁、拱肋和吊索的应力和异型拱桥的挠度以及支座反力。计算结果表明:在各种荷载组合作用下,主梁和拱肋的应力满足容许应力要求;吊索应力大部分满足容许应力,个别吊索应力稍微超过容许应力;通泰大桥的计算挠度远小于允许值,满足规范要求;支座反力均未出现负值,支座不会出现脱空现象。这表明通泰大桥的结构满足设计要求,结构是安全性的。     

大纵坡、小半径曲线钢箱梁支座脱空处理

重庆市南岸区黄桷湾立交M匝道第2联(MP4~MP6号墩)跨径为(22+27)m,其设计半径为50m,纵坡5.4%,横坡6%,采用预制钢箱梁结构,整体吊装施工。在整体吊装就位后发现MP4号及MP6号墩的内侧支座均出现脱空,为保证桥梁后期的安全运营,进行支座脱空处理。通过分析可知支座脱空原因是在加工时,未考虑钢箱梁的空间扭曲状态,仅在一个水平面内加工制作。根据支座脱空原因及钢箱梁的实际形状,采用通过整体旋转钢箱梁,重新确定各支座的标高,使其支反力值均满足设计要求的方案进行支座脱空处理。采用同步顶升技术施工,使各支座均落实,达到预期处理的目的。     

独柱墩桥梁在偏载荷作用下抗倾覆验算及处理措施

为了解决独柱墩桥梁在偏心荷载作用下横向抗倾覆能力不足的问题，依托黄麻互通匝道独柱墩桥梁实例，提出了将独柱墩单支撑改为多点支撑的处理措施。首先采用数值模拟法，对该桥独柱墩在车道偏载情况下进行了受力计算，结果显示荷载作用基本组合下，一个支座出现了负反力，不满足抗倾覆验算工况特征状态1的要求。然后采用在独柱墩顶部增设钢盖梁加固措施后，经结构计算及实践证明，有效解决了支座脱压的问题。研究结果表明：在偶然偏心荷载作用下，独柱墩所在桥跨的支座存在脱空的隐患；通过将独柱单支撑改为多点支撑的措施可有效解决支座脱空问题；独柱墩顶部增设钢盖梁后整座桥梁的抗倾覆能力得到了明显提升。     

小半径曲线梁桥空间稳定性分析

针对小半径曲线梁桥空间稳定性问题,以贵州省六盘水市盘县火车站匝道桥为研究背景,利用有限元分析软件MIDAS/Civil建立小半径桥梁模型,分析不同支座偏心距对支座反力的影响及温度效应作用下桥梁结构的变形和受力特点;通过改变支座间距分析支座反力,考虑结构的平衡性,对支座间距进行调整。计算结果表明,设置合理的偏心距及适当调整支座间距可有效避免曲线梁桥支座出现负反力、脱空等不利现象,使结构受力更加平衡。     

不同桩基设计假定对给排水构筑物结构计算影响分析

在给排水工程中,有大部分工程采用桩基承载,常用的桩型有灌注桩和预制桩。在进行结构设计时,设计人员往往对部分构筑物结构进行简化分析,选取其中最不利的一榀框架进行计算,并根据计算结果配筋。结构简化分析时需要对桩基作用处设置支座,而支座的形式对计算结果有一定影响。以某工程为例,对比了不同支座形式对计算结果影响,分析了影响支座形式的部分因素。     

交通荷载作用下浅埋地下结构隔振支座效应分析

随着城市地下空间的利用和开发,地面交通荷载引起地下浅埋结构振动,对地下结构中活动人群舒适度产生较大影响,使之日益成为土木工程界的热点问题。当前解决此类问题的主要措施是在地下结构顶部设置隔振橡胶支座。针对此类橡胶支座,根据橡胶支座实际构造建立振动力学模型,进而采用有限元计算的方法建立了振动力学模型和支座实体模型,对比分析交通荷载频率1~30 Hz范围内隔振支座的隔振效果。分析结果表明建立的振动力学模型与实体模型振动响应和隔振效果较为一致,隔振支座具有较好的隔振效果;在此基础上,利用振动力学模型,根据实际工程条件,建立某路基隔振支座群有限元分析模型,采用交通随机荷载作为输入荷载形式,提取路面顶层、支座顶部、支座底部竖向加速度时域响应曲线并对其进行时频变换分析,采用Z振级及其降幅系数分别作为地下结构舒适度和支座隔振效果评价指标对支座群排布水平净距进行优化分析,经过隔振支座群后,振动信号的Z振级大幅降低,降幅系数达到70%以上,远远低于规范规定下限值65 dB,且认为在此工程中1.5 m为合适的支座水平净距。     

客家大桥体系转换过程中悬臂端挠度变化的影响因素分析

为解释客家大桥在体系转换施工过程中结构悬臂端向下的挠度出现先增大后减小这一现象的根本原因,采用Midas-civil有限元软件建立了该桥梁结构模型用于计算,并利用因素分析法和叠加原理等方法进行了系统的分析。发现:连续梁桥在边跨合龙后,拆除悬臂使用临时支承结构的施工过程中,因先拆除的部分临时支承结构优先退出体系,不再参与受力;结构支座支反力重新分配,永久支座与另一半未拆除的临时支座受力大小发生改变;体系转换过程中的结构墩梁连接处实际支点的位置发生变化、永久支座开始受力后产生弹性压缩变形以及边跨和龙段区域内预应力作用产生的上拱效应等因素使得结构悬臂端的挠度发生变化,其单独作用的效果各不相同,而支点位置移动造成的悬臂长度先增大后减小是出现上述工程现象的根本原因。通过一组对比模型计算得出的理论数据,绘制了相应的曲线图。通过观察曲线图的变化趋势,总结出临时支墩与永久支座的距离对悬臂端挠度以及支座反力影响的规律,同时拟合出相关的数学函数。通过上述分析过程,总结研究成果,得出结论,并结合相关参考文献,提出对同类桥梁施工中选用临时支座方式、计算桥梁施工预拱度以及桥梁施工监控等具有一定的指导意义的建议。     

基于Verity方法的客车推力杆支座焊缝疲劳预测及结构改进

针对某客车试验时出现推力杆支座焊缝开裂的问题,计算整车常用工况下的推力杆支座载荷,采用Verity方法分析支座焊趾疲劳强度,并对原始支座结构进行改进。     

软弱地基上超长桩基础连续梁桥的地震反应

目前,对软弱地基上超长桩基础桥梁的抗震研究还较为缺乏。以建于软弱地基上的一座超长桩基础预应力混凝土连续梁桥为工程案例,建立了考虑桩—土相互作用及支座滑移的有限元计算模型,并采用时程分析方法,计算分析了该桥在E1和E2两级设防地震作用下的结构地震反应。结果表明:对软弱地基上超长桩基础连续梁桥,其在E2地震作用下可能出现板式橡胶支座滑移现象,设计需要仔细考虑主梁与桥台(或相邻联主梁)之间的缓冲设施或限位措施;此外,桥墩和桩基础在E2地震作用下所受的地震内力相对较小,一般不会出现承载力不足问题。     

基于摩擦摆支座的连续梁桥减隔震设计方法

依托新津河大桥抗震设计工程实例,详细阐述了减震和隔震的设计过程。在设计过程中,先后提出了盆式支座+摩擦摆支座方案和盆式支座+摩擦摆支座+黏滞阻尼方案,并用Midas Civil分别对两种方案进行了非线性时程分析。结果表明,对于中小跨度多跨连续梁桥,采用摩擦摆减隔震可以有效降低下部结构的地震内力响应,使得桥梁的主要构件在大震作用下仍保持弹性,但支座位移较大。文中随后在减隔震设计中增加了黏滞阻尼器,并选择了恰当的设计参数,计算结果表明,使用黏滞阻尼器支座后位移响应降低明显。综合计算结果表明,摩擦摆支座配合使用黏滞阻尼器,能够达到较为理想的减震、隔震效果。     

基于结构参数分析的桥梁静态模型修正研究

以盐通高速公路通扬运河特大桥主桥为工程背景,对该桥主梁的抗弯刚度,桥面板厚度,支座的转动刚度进行了灵敏度分析,结果表明主梁的抗弯刚度对结构挠度影响较大,桥面板厚度和支座的转动刚度则影响可以忽略。通过优化算法得到参数调整系数,对该桥模型进行修正,将修正后的模型计算结果与常规荷载试验结果进行比较,结果表明修正后模型的计算结果和实测数据吻合较好。     

创业立交匝道桥缺陷分析与处理

深圳创业立交桥在上部箱梁施工完成后，部分转弯匝道枯木逢春 固结墩柱内侧出现横向裂缝，匝道桥向外侧爬移，桥面系出现伸缩缝扭曲，梁端内侧支座脱空等病害，分析了产生上述病害的原因并介绍了两次加固处理措施。     

采用摩擦摆减隔震支座系杆拱桥抗震性能分析

随着系杆拱桥的大量建设,研究其在地震高烈度区的抗震性能具有重要的工程应用价值。现以工程实际中一座跨度105 m的系杆拱桥为背景,通过非线性时程分析方法,计算分析了其在强震作用下采用摩擦摆减隔震支座后的减隔震效果。分析研究表明,在强震作用下,系杆拱桥采用摩擦摆减隔震支座后,可有效地降低系杆拱桥纵桥向固定墩的地震响应和横桥向各墩的地震响应,有效地防止强震作用下结构的破坏,为结构优化带来较大空间。     

某大跨度钢箱连续梁支撑体系仿真优化分析

以某大跨度钢箱连续梁支撑体系为研究对象,通过有限元计算和理论分析,对比研究了3种边界条件下钢箱连续梁的受力性能,并确定了钢箱连续梁合理支撑体系的仿真计算模拟方法。研究结果表明:考虑支座刚度、完全释放支座转动能够更为准确地模拟结构支座体系的实际受力状态;在钢箱连续梁的仿真分析中,考虑支座刚度、完全释放支座转动是非常必要的。     

斜交支座的一种新计算方法

在曲线桥梁结构及斜交桥梁结构中,经常会出现斜交支座。在进行结构分析时支座约束即为结构的边界条件,准确模拟支座约束对结构分析结果的可靠性有非常重要的作用。在以前学者研究的基础上,给出了斜交支座的一种新的计算方法,使得编写结构有限元分析软件时更加方便和高效,应用时具有更高计算效率。     

高烈度地震作用下铁路多跨简支梁桥抗震性能研究

为探究高烈度地区地震作用下铁路多跨简支梁桥的抗震性能,以西藏地区某铁路多跨简支梁桥为工程背景,建立该桥设置减隔震措施后的空间有限元模型,采用非线性时程分析法探究设计地震及罕遇地震作用下关键构件动力响应和关键截面抗震性能。结果表明,摩擦摆支座减隔震效果较好,在设计地震作用下,支座未脱空,支座反力满足设计要求;在罕遇地震作用下支座脱空次数较多。通过计算简支梁桥墩墩底截面在设计地震和罕遇地震作用下的安全系数,证明桥墩抗震性能满足设计要求。     

小跨宽幅连续梁桥支座负反力分析

为研究小跨宽幅连续梁桥的受力特性和支座负反力问题,以河南沁阳市一座无梁板桥设计项目为研究对象,利用Midas/Civil软件分别建立单梁模型、梁格模型和板壳模型进行对比分析,提出适合工程设计的桥型方案。主要解决无梁板桥在温度梯度和不均匀沉降作用下产生较大的支座负反力问题,对结构构造进行结构优化。结果表明:宽幅桥建议采用梁格模型分析,按单梁模型计算的内力和支撑反力与实际偏差较大,无法指导设计;温度梯度和不均匀沉降对反力的影响非常大,荷载组合考虑这两项作用时,小跨宽幅连续梁桥出现支座负反力的概率较大,应引起重视;组合作用下,负反力不仅会出现在桥台的支座处,桥墩处也可能出现;横向支座多于两个时,相邻支座的反力相差较大,桥台处的外侧支座和桥墩上的内侧支座出现负反力的可能性相对较大;结构设计时,增加桩长以减少基础不均匀沉降,减小板厚、降低主梁刚度可以明显降低支座负反力的出现概率,而调整边中跨比影响相对较小。     

一次性合龙的长联多跨连续刚构桥梁支座预偏量计算分析

长联多跨的连续刚构桥梁,在温度和混凝土收缩徐变影响下梁体会伸长或缩短,以致于支座会出现偏心受力。以沮河特大桥工程为依托,利用有限元分析软件Midas Civil建立该桥模型,分析计算该桥采用一次性合龙的施工方案所产生在支座位移以及成桥阶段考虑10 a收缩徐变和温度变化下的支座位移,最后给出合理的支座预偏量。     

钢筋混凝土闭合曲线连续箱梁桥的空间分析

该文以城市立交桥工程为实例,讨论了钢筋混凝土连续箱梁应用于高架桥闭合环道设计的结构分析问题及处理办法。采用板壳单元对闭合环道进行了空间有限元分析。探讨了桥墩与橡胶支座联合抗侧移刚度的计算方法。对体系温度变化下的桥墩水平推力和环道、匝道箱梁以及连接环道与匝道的异型板的应力进行了计算。结果表明：采用该文的分析方法能较好地解决钢筋混凝土箱梁闭合环道计算中存在的主要问题,为此类结构的推广应用提供了一种计算依据。