曲线桥抗倾覆稳定性设计方法研究

由于目前曲线桥抗倾覆稳定性设计尚未有统一标准,禁止支座脱空和抗倾覆稳定系数大于2.5均可以用作曲线桥梁的抗倾覆稳定性满足要求的判别标准,在此基础上本文引入了新的稳定性系数等效计算公式并与前两种设计方法进行对比。基于某公路钢-混组合曲线梁桥建立空间有限元模型,通过对设计荷载和实际车队荷载进行最不利布置,计算其抗倾覆稳定性系数并进行对比。研究结果表明:设计荷载和实际车队荷载作用下此桥均满足抗倾覆的要求,但是后者作用下的稳定系数较小;以禁止支座脱空系数大于1来进行抗倾覆稳定设计更安全;引入的抗倾覆稳定系数等效计算方法更为简便、实用。     

独柱墩梁桥抗倾覆稳定性验算汽车荷载研究

为了彻查广东省高速公路既有独柱墩梁桥抗倾覆稳定性问题,为新建独柱墩桥梁提供设计依据,对该类桥梁的抗倾覆稳定性验算汽车荷载进行研究。根据广东省交通集团货车调查分析成果,虎门二桥荷载统计报告,同济大学对上海市车辆荷载研究成果,得出广东省现状汽车荷载模式。通过实例有限元分析对比,得出《公路桥涵设计通用规范》(JTD D60-2015)中规定的汽车荷载在验算该类桥梁倾覆时,偏不安全,且随着联长的增长,安全度降低。发现该类桥梁的汽车荷载产生的倾覆效应与其荷载总量有近似比例关系,与其荷载模式关系不大,并提出以公路-1级汽车荷载乘以3.4倍的分项系数为验算汽车荷载。     

超载作用下独柱墩桥梁抗倾覆稳定性分析与加固研究

在重型车辆通过独柱墩桥梁时,易引起箱梁上构横向倾覆。针对广东某高速公路1年内超载车辆分析,确定该段内桥梁汽车荷载效应,划分切合实际的荷载组合,分析验算超载下独柱墩桥梁整体横向抗倾覆性能,并根据验算结果及实际情况,研究独柱墩连续箱梁桥增设支撑体系、设置抗拔销的可行性与合理性,对该类桥的抗倾覆设计提出加固方案。     

墩梁固结独柱墩桥梁抗倾覆分析及加固设计

由于独柱墩桥梁采用的是单支点支撑,在汽车偏载的影响下,结构的横向抗倾覆稳定受到极为不利的影响。文中总结独柱墩桥梁倾覆事故的经验,以具体的工程为实例,分析了桥坍塌时桥面荷载的大小以及布载的方式。同时,还根据荷载的大小和布载方式,对独柱墩桥梁的抗倾覆能力进行了分析,介绍了相关的验算方法,并提出了加固设计措施。     

独柱曲线梁桥的抗倾覆设计与研究

城市立交的飞速发展,使独柱曲线梁桥形式得到广泛应用。由于设计的不足和车辆的超载问题,近年来桥梁倾覆事件频有发生。从事故原因入手,针对我国近年来发生的桥梁倾覆事故及病害,总结其规律和特点后,得出两种类型的破坏形式和导致倾覆破坏的关键因素,并指出抗倾覆设计思路的两个步骤。针对活载影响下的抗倾覆设计提出抗倾覆安全系数的定义,通过对北京市现有独柱支承梁桥影响参数的统计,建立典型模型进行计算分析,得出不同临界状态下安全系数的取值。而针对内外力组合影响下的抗倾覆设计则是采用工程实例分析的方法进行阐述,经空间有限元计算分析、试验验证计算结论等一系列做法,为独柱曲线梁桥设计提供了重要案例参考。     

弯箱梁抗倾覆稳定性分析

结合某高速公路互通匝道桥抗倾覆验算的工程背景,运用空间有限元方法进行分析,在考虑不同荷载工况组合的情况下,对主梁的抗倾覆稳定性进行分析,结果表明:选择针对性的车辆荷载进行抗倾覆验算,才能保障桥梁的运营安全.     

独柱支撑匝道桥抗倾覆验算汽车荷载研究

为减免独柱支撑匝道桥倾覆事故的发生,对该类桥梁抗倾覆验算汽车荷载进行研究。通过对国内外相关规范汽车荷载的比较、已有该类桥梁倾覆事故的汽车荷载调查分析、重载交通汽车荷载模式下该类桥梁倾覆效应的研究,得出:对于重载交通线路,《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)汽车荷载计算的桥梁倾覆效应小,安全度不足,且随着桥梁联长的增长,安全度降低。建议在计算该类桥梁倾覆效应时,汽车荷载以加载总量为主要控制指标(可采用控制单车道折算线荷载集度的方式),具体数值应根据实际条件,就当地发生重载交通的程度确定。     

连续箱梁独柱墩桥抗倾覆能力分析

桥梁倾覆临界状态及倾覆荷载的确定是计算桥梁抗倾覆能力的关键。新《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)对桥梁的抗倾覆能力计算做出了规定,但比较直桥和弯桥会发现条文说明中推荐的方法存在不足。采用较高精度的实体块单元桥梁计算程序对直桥和弯桥分别进行计算分析,探讨其抗倾覆能力及倾覆荷载,进而提出在实际工程中可采用的桥梁抗倾覆能力计算方法。     

独柱墩连续曲线箱梁桥抗倾覆性能评估与加固

为了提升独柱墩连续曲线箱梁桥的抗倾覆能力,确保重载车辆作用下桥梁结构安全,根据现行桥梁设计规范和行业管理部门的技术要求,分析重载车辆下独柱墩连续曲线箱梁桥倾覆破坏的机理,归纳该类桥梁抗倾覆性能评估的内容、要点和加固方法。结合工程实例中桥梁的空间布置和结构受力特点,提出为独柱墩增设盖梁和支承或将独柱墩改为多柱墩的加固方案,并采用梁单元建立了加固前后独柱墩连续曲线箱梁桥抗倾覆评估模型,对各加固方案下桥梁的抗倾覆性能进行了对比分析。结果表明：将独柱墩改为多柱墩的加固方案,能够更有效地提升桥梁的抗倾覆稳定性,加固后桥梁两侧偏载下的抗倾覆稳定系数为加固前的1.73与1.48倍。     

独柱混凝土曲线连续梁桥抗倾覆稳定性研究

为了对既有公路混凝土曲线连续梁桥的横向稳定安全性进行评估,以中间墩采用独柱单支座支承的曲线连续梁桥为对象,基于安全系数法,定义抵抗倾覆的稳定力矩与产生倾覆作用的力矩的比值为抗倾覆稳定系数,计算曲线连续梁桥在自重和汽车荷载作用下的抗倾覆稳定系数并进行分析。结果表明:中间墩采用独柱支座支撑的曲线连续梁桥的抗倾覆稳定系数值与曲线半径不是单调递增或单调递减的关系,存在最不利曲线半径;在最不利曲线半径附近范围内,中间墩采用独柱单支座支撑桥梁的抗倾覆安全富余度很小甚至不足;直线桥的抗倾覆稳定性远高于曲线梁桥,曲线梁桥的抗倾覆稳定性与中间墩支撑形式有关。中间墩单支座外偏布置或改为双支座可提高曲线梁桥的抗倾覆稳定性。     

独柱墩连续箱梁桥抗倾覆性能设计方法研究

为了对非固结独柱墩桥梁横向抗倾覆性能进行简单可靠的设计计算,首先分析了目前常用的计算方法的缺点和不足,提出了以控制桥梁支座受力性能为指标的计算方法。同时,为了保证桥梁在超载车辆作用下有足够的安全度,结合桥梁实际运营情况,采用设计荷载及重车密布荷载两种活载工况进行验算,并规定在每种荷载工况下采用不同的支座性能控制指标。最后采用Midas/Civil软件对一座实桥进行计算分析,说明本方法计算的简单性和可靠性。     

强倾弱弯梁桥设计准则研究

多起梁桥倾覆事故显示，主梁发生横向倾覆而未发生强度破坏，说明独柱墩梁桥的抗倾覆承载力和抗弯承载力不匹配。为避免超载作用下梁桥发生非延性的倾覆破坏，提出了强倾弱弯设计准则，并推导了强倾弱弯的计算公式。以跨径分布、箱梁线重度和支座分布等为参数，给出了三跨连续梁超载系数的快速计算公式。进一步以江苏无锡312高架桥、哈尔滨三环路鸿福路段高架桥和湖州104高架桥为例，进行强倾弱弯设计准则分析和初步验证。结果表明：①车道荷载横向偏载、纵向满布是连续梁桥抗倾覆最不利的活载布置方案；②传统独柱墩梁桥难以满足强倾弱弯设计准则，无法保证强度破坏发生在倾覆破坏之前；③忽略支座尺寸、大转动效应以及桥梁实际抗弯承载力与设计抗弯承载力的差异，抗倾覆稳定系数应大于2.88才能实现强倾弱弯，而不是2018版《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中规定的2.5。     

公路独柱桥梁抗倾覆设计与钢结构支撑加固改造施工研究

随着现代公路桥梁的大量建设,因车辆超载导致的公路桥梁倾覆现象时有发生,对公路独柱桥梁的抗倾覆设计与其加固技术成为现今社会的研究热点。分析了在独柱桥梁的设计与施工的过程中其不同的类型和相应的破坏特征,从理论上阐述了公路桥梁在抗倾覆设计过程中的验算原理。同时,结合实际的例子,从桥梁的抗倾覆设计出发,分析了倾覆轴线、支承间距和支承方式对于桥梁设计过程中的抗倾覆性能影响。结果表明:适当的增加桥梁的支承间距有益于增强桥梁的抗倾覆稳定性能;梁墩固结的支承方式能够很好的提高公路桥梁的抗倾覆能力。     

独柱支墩连续箱梁桥的倾覆事故成因分析

以某座发生倾覆事故的4跨连续独柱墩桥梁为例,对原设计进行复核计算,并按实际车辆布置加载进行空间有限元模拟计算,分析了倾覆事故原因,对今后此类桥型的设计和管理有参考意义。     

独柱墩连续梁桥偏载下的抗倾覆稳定性研究综述

连续梁桥是公路桥梁和城市桥梁的主要结构形式,当建设条件限制或具有美学要求时,通常采用独柱式桥墩。但这种体系的抗扭能力较弱,在重车偏载作用下的倾覆问题比较突出,由此引发的桥梁倾覆事故可能造成重大的生命财产损失。中国对独柱墩连续梁桥偏载下的倾覆问题研究处于起步阶段,计算理论、设计方法及相关的规范要求尚不成熟;国外车辆限载严格,鲜有针对桥梁在偏载作用下整体倾覆的研究报道,故供中国学者参考的资料较少。鉴于此,该文对独柱墩连续梁桥在车辆偏载下的抗倾覆稳定性研究进行了评述,指出了目前存在的主要问题并提出了相应的建议。     

独柱墩桥梁抗倾覆稳定性分析

汲取近几年发生的独柱墩桥梁倾覆事故的教训与经验,结合现行规范的相关规定,对该类桥梁的抗倾覆稳定性作了一些分析,得到了一些分析结果,希望能对以后独柱墩桥梁的设计工作提供一些详实、可靠的指导性建议.     

曲线桥梁抗倾覆稳定参数分析

通过参数分析,探讨曲线桥梁支座布置、平面圆心角和曲率半径对其抗倾覆稳定的影响.结果表明:中墩采用双支座、减少单联桥梁圆心角,能有效改善曲线桥梁的抗倾覆稳定性能;当圆心角φ＜34°时,抗倾覆稳定系数趋于稳定.     

独柱墩直线梁与曲线梁抗倾覆稳定性对比分析

对独柱墩桥梁横向失稳倾覆机理进行分析,综述目前国内外规范针对桥梁上部结构抗倾覆稳定性计算的有关规定。结合某高架桥工程,选取桥梁位于直线段和曲线段的3跨1联（3×30m）,分别对支座反力、支座底部混凝土强度和桥梁抗倾覆稳定系数进行验算,并对计算结果进行对比分析,所得结论对桥梁独柱墩设计具有一定的参考价值。     

桥梁倾覆风险评价及处治

独柱墩箱梁桥具有视觉通透,外形美观,下部结构工程量小、节约占地等突出优势,但这类桥近年来在使用中接连发生了几起箱梁桥整体侧向倾覆事故,造成了很坏的社会影响。一般来说设计对上部结构强度及刚度重点关注,但关于桥梁上部结构的抗倾覆能力则重视不够,现行规范也未明确提及桥梁上部结构的侧向抗倾覆稳定性要求,客观造成了该类桥事故频发。通过荷载试验和理论计算分析表明该桥在极端荷载条件下存在支座脱空和梁板倾覆的可能,因此采取了预防性加固措施,经过一段时间的运营验证,表明预防倾覆加固达到了预期目标。     

独柱墩箱梁桥抗倾覆验算及加固设计研究

近些年,我国桥梁上部结构倾覆事故多发,给人民生命和财产安全造成了较大损失。其中,独柱墩桥梁为易出现倾覆事故的典型结构之一。结合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362—2018）及《公路危旧桥梁排查和改造技术要求》（交办公路函〔2021〕321号）对桥梁抗倾覆评估验算提出的新要求,对某高速公路独柱墩现浇箱梁桥的抗倾覆能力进行验算评估,同时按照现行车辆荷载标准对桥梁加固前、后墩顶、墩底、墩身控制截面的承载能力极限状态进行验算。根据验算结果和桥梁结构特点,采用桥墩新增钢盖梁和横向增加支座、桥台处梁端新增抗拔销的加固方式,从而提高桥梁抗倾覆能力。目前桥梁加固施工已完成,运营状况良好。