斜拉桥单箱三室主梁剪力滞效应研究

文章以株洲建宁大桥斜拉桥为工程背景,建立了该桥主梁最大双悬臂、主梁最大单悬臂和成桥状态3个工况的空间有限元模型,通过计算结果的比较分析,研究了斜拉桥单箱三室主梁剪力滞效应,并经实桥测试验证了有限元数值计算结果。计算结果表明:斜拉桥单箱三室主梁部分箱梁截面顶板剪力滞效应显著;部分箱梁截面顶板最大应力出现在翼缘悬臂端;与顶板相比,箱梁底板剪力滞效应不明显;部分箱梁截面施工过程中的剪力滞效应较成桥状态显著。针对斜拉桥单箱三室主梁剪力滞效应的特点,提出用截面正应力分布曲线或剪力滞系数曲线表述其剪力滞效应的方法,对同类型桥梁箱梁设计提出了一些建议。     

变截面预应力混凝土连续箱梁桥0~#块空间应力分析

针对预应力对薄壁箱梁结构0#块剪滞效应影响研究不足的现状,以某变截面预应力混凝土连续箱梁桥为背景工程,基于Midas Civil建立全桥整体模型,并用ANSYS建立该桥0#块实体模型。分析0#块在不同工况下的空间应力状况,揭示0#块的受力特性和应力分布规律,同时分析最大双悬臂状态下预应力对箱梁0#块剪力滞效应的影响,得出预应力对剪力滞效应有抑制作用等结论。     

宽幅矮塔斜拉桥后浇带对主梁受力的研究

矮塔斜拉桥的主梁不仅承受轴向压力,还要承担相当大的弯矩和剪力。为研究宽幅矮塔斜拉桥设置后浇带对主梁受力的影响,该文以东洲大桥为研究对象,通过建立拉索锚固区梁段空间实体有限元模型,确定了拉索轴向力作用下的传递角度,并分析了设置后浇带对主梁剪力滞效应的影响。结果表明:索力在顶板上呈凸曲线扩散,但为分析方便,可偏安全地认为其按一定的角度线性扩散;设置后浇带可以提高悬臂施工时顶板的压应力储备,并有效缓解悬臂结构的负剪力滞效应。     

混凝土悬臂浇筑拱桥施工期箱型拱圈剪力滞效应分析

悬臂浇筑混凝土拱桥施工期主拱圈应力的计算与控制是确保结构施工安全的重要前提,而对于箱型主拱圈应力的分析则必须正确考虑剪力滞效应的影响。在特定情况下采用超长扣锚索并配合短索预应力施工时,拱圈截面应力随张拉工序变化较为复杂,传统的单梁整体模型和块体单元局部模型均难以准确描述该类过程。为评估剪力滞效应对该类结构施工期拱圈应力的影响,本文以贵州省沿河县沙坨特大桥为背景,建立了以梁系单元为基础的空间网格模型,并针对该桥悬臂浇筑施工阶段单箱双室箱梁的剪力滞效应进行了分析,结果表明:悬臂浇筑状态下节段尾端截面较节段跨中截面的剪力滞效应明显;预应力束可以降低顶底板剪力滞效应。     

大跨度混合梁连续刚构桥0号块空间受力分析

文中以大跨度混合梁连续刚构桥0号块为研究对象,建立有限元模型进行分析,对分层浇筑方式进行合理优化;最大负弯矩及最大剪力工况计算表明,顶底板正截面抗裂与法向应力验算均能满足要求。最大悬臂状态下,顶底板实桥布置应力测点均为受压状态,实测值与理论值吻合度较高,验证了有限元模型的正确性。0号块剪力滞分布较为复杂,顶底板刚度在整个截面占比越大,剪力滞现象越明显,建议对该区域配筋进行合理优化。     

斜拉桥最大双悬臂施工阶段主梁剪力滞效应分析

以五河口斜拉桥为研究背景,采用有限元理论,对斜拉桥在最大双悬臂施工阶段的主梁空间受力状态及剪力滞效应进行了仿真计算分析,得出了该施工阶段主梁剪力滞效应的基本规律。     

混凝土斜拉桥П形截面主梁弯曲受力分析

为了研究混凝土斜拉桥П形截面主梁的弯曲受力特征,指导П形截面主梁的设计,以某跨径组合为(110+220+110)m的双塔四索面预应力混凝土斜拉桥为例,采用有限元软件分别建立全桥整体杆系单元模型与桥塔附近主梁节段实体单元模型,对其П形截面主梁的弯曲受力情况进行了计算分析,并通过截面剪力滞系数来描述剪力滞效应的影响。结果表明,最不利组合荷载作用下,塔底主梁节段在桥轴线处上拱,П形截面主梁两侧肋板下挠;预应力对横梁的作用明显,横梁产生向上反拱;主梁在计算荷载作用下除应力集中点外,全截面受压;塔根部主梁截面的剪力滞较为显著,剪力滞系数介于0.68~1.12之间;其它截面的纵向应力分布相对均匀,剪力滞系数介于0.81~1.12之间。对于П形截面主梁斜拉桥,塔根部附近主梁节段在设计时必须考虑剪力滞效应的影响,其它位置截面可以按照初等梁理论进行设计。     

斜拉索索力作用下不同形式混凝土主梁受力特性研究

为了解斜拉桥悬臂施工阶段,斜拉索索力作用下主梁的应力分布规律,结合圣维南原理,以宽幅混凝土主梁斜拉桥常用的3种主梁为研究对象(Π形实体边主梁、PK箱形主梁以及箱形中央索面主梁)。采用仿真计算方法,对合龙前最大悬臂施工阶段下,悬臂端索力对主梁的空间受力状态进行分析,归纳出不同形式主梁混凝土斜拉桥应力分布特点。结果显示:主梁应力分布的顺桥向影响范围均近似为1个梁宽,索力对不同形式主梁的传递角度均可取26°;建议大跨度宽幅斜拉桥采用PK箱形;对于中央索面斜拉桥主梁翼缘可以滞后1～2个节段浇筑,降低翼缘的剪力滞效应,提高施工效率。     

柴埠大桥宽箱梁应力空间效应分析

本文以柴埠大桥为例,基于Abaqus有限元程序,研究了施工阶段箱梁的空间应力分布。研究结果表明,应力空间效应最大发生在悬臂现浇的第2施工阶段,截面中心点的应力约为翼缘端部应力的1.5倍,剪力滞影响显著。综合比较第2阶段Midas梁单元模型,采用梁单元计算顶板应力,在放大1.5倍后仍能满足要求,结构的空间效应不会产生过大的应力。     

斜交刚构箱梁桥施工阶段剪力滞效应分析

摘要：以斜交连续刚构桥为研究对象，取00块和悬臂块段来建立空间结构，采用ANSYS中的s01id95单元对空间模型进行分析，研究在施工阶段斜交连续刚构桥的剪力滞效应。荷栽工况包括恒载（自重＋顸应力荷载）、恒载加温度荷载（自重＋预应力荷栽＋温度荷栽）两种，分析得出了单箱单室斜交连续刚构箱梁桥施工阶段剪滞效应的一些规律，并与相应的正交连续刚构桥进行了对比。结果表明，斜交连续刚构桥在靠近悬臂根部截面的剪力滞效应更为明显，截面的剪力滞分布情况与正交连续刚构桥相比有很大不同。     

悬拼施工中斜拉桥分离式钢边箱主梁的剪力滞效应分析

以荆岳长江公路大桥为工程实例,采用ANSYS有限元软件建立不同悬拼长度时斜拉桥主梁分离式钢边箱的区段空间有限元模型,对悬臂拼装施工推进过程中钢边箱梁截面的剪力滞效应进行计算,分析悬臂拼装施工过程中斜拉桥主梁分离式钢边箱截面顶、底板的法向正应力和剪力滞效应的分布规律。     

磴口黄河特大桥0号块空间应力分析研究

采用大型通用有限元软件MIADS FEA进行空间计算,以磴口黄河特大桥为工程实例进行研究。用三维有限单元法对连续梁桥0号块作分析,对施工中0号块在最大悬臂状态下和成桥阶段的应力作计算,计算出各阶段0号块的应力状态,为优化设计和改进施工方法提供依据。对运营节段0号块在最不利荷载组合作用下的应力作计算,计算出0号块的应力状态。     

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.     

河口大桥施工过程剪力滞效应研究

兰州河口大桥为主跨360m的双塔双索面组合梁斜拉桥,主梁采用П形工字钢-混凝土组合梁,采用悬臂拼装法施工。为研究后续施工(施工步骤增加)对当前截面以及当前截面施工工况变化对已完成梁段剪力滞效应影响的规律,基于能量变分法及矩阵分析法,建立П形钢-混凝土组合梁斜拉桥截面任意位置剪力滞效应分析的有限梁段公式及剪力滞系数计算公式,并通过施工现场实桥试验对该桥施工过程中的剪力滞效应进行分析。结果表明:随着施工步骤的增加,截面应力分布更加均匀,剪力滞系数趋于平稳;施工步骤变化对腹板和翼板交界处剪力滞系数的影响较翼板中点处剪力滞系数大,腹板和翼板交界附近的剪力滞现象更加严重;施工工况变化对剪力滞的影响明显,同一截面不同工况剪力滞系数明显不同,甚至剪力滞特征(正、负剪力滞效应)也可能不同。     

矮塔斜拉桥索塔及索鞍区域空间应力分析

该文以65+108+65 m双塔单索面三跨预应力混凝土矮塔斜拉桥为研究背景,运用土木结构详细非线性分析软件Midas/FEA建立索塔及索鞍区域的空间有限元模型,在最大索力情况下,对整个索塔的空间受力及索塔索鞍区域混凝土的局部应力情况进行分析,明确索塔受力的薄弱部位,为矮塔斜拉桥索塔的设计及施工控制提供参考.     

连续箱梁桥施工阶段负剪力滞效应研究

在初等梁理论的基础上,利用变分原理和有限差分法推导出在悬臂状态下梁的应力,得到理论剪力滞系数;结合某桥悬臂施工,实测了顶、底板应力值并计算了剪力滞系数,并对二者进行了比较分析。研究发现,随着施工的进行,悬臂根部截面底板、1/8跨截面顶板、1/4跨截面底板实测剪力滞系数与理论计算剪力滞系数变化趋势基本相同;悬臂根部截面顶、底板的剪力滞呈现交替变化的特征,1/8跨截面顶板始终处于正剪力滞状态、底板由正剪力滞状态变为负剪力滞状态,1/4跨截面顶、底板均处于负剪力滞状态,且负剪力滞效应明显。     

矮塔斜拉桥横梁斜交0号块空间应力分析

礼乐河大桥主桥为矮塔斜拉桥。因主墩和中横梁斜交8°,0号块的构造和受力较为复杂,采用通用有限元软件建立了0号块的局部计算模型,分析该部位的空间应力传递和分布特点。通过计算分析可知,0号块除局部外,整体以受压为主;横梁范围内横桥向应力在顺桥向上分布不均匀;横梁边支座范围内存在较大的主拉应力;另应注意支座处混凝土和塔梁交接处混凝土的局部承压设计。     

东莞市梨川大桥工程中堂水道主桥设计

东莞市梨川大桥工程中堂水道主桥为95 m+168 m+95 m矮塔斜拉桥,跨越东江中堂水道。从桥梁总体设计和结构设计两方面阐述主桥的设计思路和主要技术特点;通过总体杆系计算和三维实体仿真分析,掌握桥梁的整体受力特性及宽幅式断面剪力滞、轴力滞特征,明晰索力的传递规律与腹板受力不均匀性,寻求此类矮塔斜拉桥的合理受力状态。     

矮塔斜拉桥结构动力性能分析

以2×85m跨度桥梁为例,运用Midas/civil有限元软件建立相同跨度的矮塔斜拉桥、连续刚构桥及传统斜拉桥空间梁单元模型,研究这3种桥梁形式动力性能的相似性及差异性,通过对比,凸显矮塔斜拉桥的动力性能特点。     

大跨径曲线刚构0号块力学分析与增强设计

莫桑比克马普托大桥北引桥第三联,采用支架悬臂施工方法。存在小半径、大超高、孔数多、刚构—连续梁组合体系等特点,一线施工遇到较多"难"题,因该桥N9～N12三跨为曲线连续刚构桥,无论悬臂施工过程,还是体系转换过程,均对0号块产生较大扭矩,扭矩之大是目前弯桥施工中极少出现的。为探析0号块力学特性,通过建立Midas FEA局部模型,分析0号块混凝土应力状态。研究发现,横隔板附近增设增强块明显提高0号块的抗扭性能。且该桥采取优化方案施工后,结构受力状态良好,为同类桥梁的和龙施工及曲线桥0号块的设计提供参考。