大悬臂预应力混凝土盖梁计算分析

城市桥梁建设中,为提高土地利用率,大悬臂预应力混凝土盖梁往往成为优选方案。结合某工程实例,介绍大悬臂预应力混凝土盖梁的设计思路和设计方法。计算结果表明,墩柱与盖梁连接处结构受力复杂,多为结构设计的控制性截面;结构计算时应准确模拟盖梁施工过程,合理选择预应力钢束张拉顺序和张拉时机,保证施工过程结构安全。     

独柱墩桥梁抗倾覆增设钢盖梁受力可靠性分析及改进措施

在广东省独柱墩桥梁抗倾覆集中加固处治中,增设钢盖梁的处治方案因具有增加恒载小、工期短、施工对桥面交通影响小等优点而被广泛使用。但相对于混凝土盖梁,钢盖梁整体刚度较低,对辅助支座受力有不利影响。以广东西部沿海高速公路珠海段月环高架桥独柱墩加固工程为例,利用有限元法分析钢盖梁受力的可靠性,提出钢盖梁施工工艺的改进措施。     

长悬臂混凝土盖梁水化热监测与分析

为避免长悬臂混凝土盖梁施工期间产生较高的水化热导致温度裂缝,对两座长悬臂盖梁开展了水化热实时监测,并在盖梁内部埋置相应的应力传感器同步实测盖梁混凝土早龄期力学性能。采用有限元软件Midas FEA建立相应梁段的时变模型,研究盖梁混凝土水化热温度场和应力场,并对绝热温升进行参数分析。结果表明:长悬臂盖梁在施工期间会产生持续10 d的水化热,在混凝土浇筑后快速达到峰值温度,此时盖梁外部混凝土处于拉应力状态,若内外温差过大容易出现温度裂缝。所以实时监测控制和长悬臂盖梁水化热非常必要。     

钢-混凝土组合梁桥面结构施工阶段受力分析

为确保钢-混凝土组合梁的施工质量和施工安全,采用数值模拟方法对钢-混凝土组合梁桥面结构施工阶段的受力进行分析。结合某公路通道工程1号桥施工,对桥面板施工全程进行三维数值仿真分析,探讨实际桥梁在各加载阶段的钢梁和混凝土板受力情况,为今后钢-混凝土组合梁桥面结构的施工提供参考。     

酉水大桥大跨度预应力混凝土连续梁桥斜交高墩盖梁受力特征分析

以湖南省张花高速公路酉水大桥（80m＋145m＋80m）斜交高墩大跨度悬臂浇筑预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景,运用MIDAS软件建立箱梁整体梁格模型,得出桥墩的最不利荷载组合,在此基础上运用AN—SYS软件建立主桥斜交高墩实体模型,对盖梁在最不利上部荷载作用下的受力特征进行分析。分析计算结果表明,斜交高墩盖梁应力分布特征有别于正交桥墩盖梁,该正八边形盖梁最小压应力产生于支座垫石与盖梁接触面中心处,以垫石为中心向四周逐渐变大;盖梁在两个支座垫石之间的局部区域存在超出混凝土抗拉极限设计值的拉应力,该拉应力产生于盖梁中心上表面处。分析结果对不同于正交桥墩盖梁支点角隅区钢筋的配置有指导意义。     

双悬臂L型预应力混凝土盖梁受力特点及配束方法

以上海市大叶公路奉贤段改建工程中L型高低盖梁为背景,提出了2种可行的L型盖梁的钢束配置方法,并分析了盖梁在2种配束方式下的受力特点.提出了横向不对称钢束配置方案的优化方法及施工阶段的钢束张拉顺序布置方法,通过对比分析盖梁实体有限元模型和梁单元模型下的计算结果,提出了2种分析模型在工程设计中的使用建议.     

城市高架桥宽幅预应力盖梁优化设计分析

以城市小箱梁高架桥的宽幅预应力盖梁为对象,对三种不同类型的桥墩盖梁进行设计分析,提出多个优化改进措施,并建立对应的有限元模型,对宽幅预应力盖梁的结构构造、预应力配束、墩梁约束、梁片架设、施工阶段划分等方面进行模拟和调整,计算和分析梁片架设过程及运营期盖梁的受力性能。结果表明,墩顶处盖梁受力复杂,计算应准确模拟梁片架设过程,合理设定钢束的张拉顺序和批次,确保施工阶段和使用阶段的结构安全。     

基于混凝土损伤理论的混凝土榫破坏机理研究

钢-混组合结构的有限元仿真分析的关键在于材料模型的准确模拟。文章基于混凝土损伤理论建立了混凝土榫的数值仿真模型,分析了混凝土榫荷载-滑移曲线、孔中混凝土有效承压面积及破坏机理,并与试验结果进行了比较。结果表明,模拟方法是可行的。     

半山桥下部结构组合体系抗倾覆稳定性设计

山区道路拓宽工程采用半山桥结构型式,经常面临高墩、盖梁大悬臂等问题,成为下部结构设计过程的一大难题。结合龙泉市凤阳山区通景公路改建工程的桥梁设计,对半山桥盖梁与立柱组合体系的力学性能进行分析。考虑桩周土和基岩上部填土对桩基的影响,计算独柱式与双柱式桥墩发生侧向倾覆时的临界盖梁悬臂长度,得到2种桥墩不同跨数与不同盖梁总长的桩基嵌岩深度设计值。结果表明:盖梁的几何形态是决定嵌岩桩嵌入岩层深度的关键因素,盖梁外悬臂长度的改变将直接导致嵌岩深度显著变化。     

预应力混凝土盖梁端部裂缝成因分析

该文分析了某桥预应力混凝土盖梁端部裂缝的成因，总结了锚固点布置对盖梁端部局部应力的影响规律，提出了改善盖梁端部受力性能的锚固区布置原则，并对此盖梁裂缝处理提出了建议。其所得结论和建议可供同类结构设计参考。     

波形钢腹板组合箱梁的顶板横向受力有效分布宽度试验研究

为了研究波形钢腹板组合箱梁顶板的横向应力有效分布宽度,制作了2根波形钢腹板组合箱梁的试验模型,对其横向内力进行了实际测定,并利用有限元进行了数值分析。分析结果表明,对于波形钢腹板箱梁的顶板和悬臂翼板,其横向受力的有效分布宽度均大于现行规范值。从而说明现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中关于箱梁顶板和悬臂翼板横向受力有效分布宽度的有关规定,对波形钢腹板组合箱梁设计是安全的。     

钢-UHPC轻型组合桥面板横向受力性能

为研究一种正交异性钢-超高性能混凝土(UHPC)轻型组合桥面结构,在局部车轮荷载作用下的横向受力性能与横向受力组成,进行了足尺模型静载试验和有限元数值模拟。静载试验对同一足尺模型分别进行了横向简支工况和横向悬臂工况的加载试验,通过边界条件的变化来模拟组合桥面板不同的受力状态,并将试验结果与有限元分析结果进行对比,验证有限元模型的正确性,而后利用有限元模型的分析结果,得到组合桥面板在局部车轮荷载下的横向受力组成。研究结果表明:组合桥面板在车轮荷载作用下,其横向受力局部效应明显,横向应力主要局限于荷载作用区域附近的两道U肋范围内;在车轮荷载影响区域内,由横肋弯曲产生的桥面板整体附加弯矩的影响很小,组合桥面受力以第3体系为主,相应截面弯矩达到了总弯矩的75%,而在其他区域,第3体系受力所占比重迅速衰减,组合桥面受力以第2体系为主;加载至300kN时,组合桥面板受力仍处于弹性阶段,UHPC层顶面最大横向应力达到11.9 MPa仍未开裂,满足设计要求。     

装配式空心板钢横隔板抗弯数值模拟与破坏机理研究

针对公路空心板混凝土铰缝易损坏现象,提出了开孔钢板连接构造,在空心板间形成钢横隔板结构传递板间荷载。为了掌握新型空心板连接结构的抗弯受力性能,试设计新型空心板桥,在其跨中顺桥向选取单位长度形成横桥向的梁式结构,建立其纯弯加载的有限元模型。为验证开孔钢板在铰缝处弯曲性能模拟的正确性,另外建立了设置开孔钢板的组合梁负弯矩试验模型,利用已有试验结果验证开孔钢板在弯曲受力下数值模拟方法的正确性。研究结果表明,在装配式空心板钢横隔板连接构造受力性能数值模拟中,钢板与混凝土界面法线方向的接触模拟采用硬接触,贯穿钢筋与混凝土的接触关系采用嵌入的模拟方式可以得到较好的效果;空心板钢横隔板结构在荷载作用下的受力机理为:首先由铰缝接触面受力,当接触面达到承载力部分破坏后,由未破坏的铰缝接触面和开孔钢板与贯穿钢筋组成的榫结构受力,直至破坏。     

大悬臂钢-混凝土组合梁反变形预压法施工监控与分析

该文结合湖南省长沙市洪山大桥的施工监控研究,对在该工程中首次采用的大悬臂钢-混凝土组合预弯梁的预弯变形和由此在混凝土桥面板上产生的预加压应力进行了施工过程的现场监测,测试结果与有限元数值模拟结果吻合良好。     

异型桥墩计算分析

异型拱桥本身受力复杂,为了适应异型结构而设计了大悬臂盖梁。在支反力作用下,大悬臂盖梁承受较大弯矩和剪力,为考察结构安全须对其进行抗剪和抗弯计算。采用规范方法、有限元方法,对大悬臂盖梁进行抗弯、抗剪、应力计算,详细列出了计算过程和结果,并对计算结果进行分析。计算结果表明结构在配置适当预应力情况下受力良好,可为类似结构提供设计、计算参考。     

烂泥湖高架桥水中门式墩长悬臂盖梁施工技术

烂泥湖高架桥水中门式墩预应力盖梁悬臂长5.975 m,为确保盖梁施工顺利进行,在分析抱箍法(钢梢棒法)和钢管桩支架法的支架受力、悬臂端挠度后,确定采用钢管桩支架法施工盖梁.支架下部采用φ630 mm钢管桩,在钢管桩上搭设双排I45a工字钢作为分配梁,分配梁横桥向上铺设2组贝雷梁,贝雷梁顺桥向上铺设I20a工字钢,在盖梁翼缘及中部拱形横梁下方搭设碗扣式脚手架并设置剪刀撑及扫地杆,脚手架顺桥向顶撑上铺设10 cm×15 cm方木,以支承盖梁模板;支架搭设完后安装盖梁模板,加工钢筋,浇筑盖梁混凝土.分析表明,钢管桩支架法能保证长悬臂盖梁端部挠度变形不影响盖梁线形及断面尺寸,确保长悬臂盖梁施工质量及安全.     

大悬臂预应力混凝土盖梁受力特性分析

该文以武汉中环线西环段道路改扩建工程中标准宽25．5m的超大悬臂预应力混凝土盖梁为分析对象,简要阐述了预应力混凝土盖梁的平面与空间受力特性的分析比较。     

渭河特大桥钢—混结合段设计研究

钢-混凝土结合段是混合梁的关键部位,决定着混合梁设计的成败.依托渭河特大桥设计与优化,提出结合段整体设计的概念、原则和思路,着重介绍结合段构造选型以及设计与优化的思路、过程、方法,详细描述结合段构造设计成果,并利用有限元软件建立结合段局部空间模型,数值模拟分析结果表明,钢-混凝土结合段受力较均衡、变形连续协调、总体应力水平总体满足设计要求,说明结合段整体设计和构造设计合理可靠.     

鱼腹式箱梁横向受力的数值分析

介绍了箱梁横向受力的解析法与有限元分析法的特点。结合工程实例,对预应力混凝土鱼腹式连续箱梁的横向受力进行数值模拟,通过多工况计算分析,找出了最不利荷载分布模式,得到了各工况应力、内力以及裂缝开展的规律。计算表明,若桥面板横向不配置预应力钢束,则可能导致箱梁横向开裂,且裂缝超过规范容许值,从而影响整体结构的耐久性,该文计算方法是桥梁纵向设计计算的必要补充,所提出的合理化建议已被采纳,经试验及工程实践验证取得了良好的效果。     

预应力混凝土T型刚构拼宽加固技术研究

为了解决预应力混凝土T型刚构桥因悬臂端挠度较大,影响行车的舒适性及安全性的问题,以青银高速某特大桥为例进行拼宽加固技术研究,将新旧主桥悬臂板拼接,腹板间锚固焊接钢隔板,并对拉螺纹钢筋,完成原纵向拼接缝的整体刚接。仿真计算分析及荷载试验结果表明,该桥实现了新旧桥梁结构协同受力,证明该方法可行。