温度梯度模式对一座变截面连续箱梁桥主应力的影响分析

箱形截面整体性好,结构刚度大,能承受正负弯矩,且抗扭能力强,是一种经济合理的截面形式,近年来得到广泛应用,但建成后通过一定时间的运营,发现箱梁简支端附近腹板开裂较严重,结合一座预应力混凝土变截面连续箱梁桥实例,采用空间有限元分析仿真计算,结果表明温度梯度模式对箱梁腹板的主拉应力影响较大。     

混凝土箱梁顶板横向预应力框架效应分析

针对目前预应力混凝土箱梁腹板开裂现象比较普遍这一现象,拟从预应力混凝土箱梁顶板横向预应力框架效应查找开裂原因。首先,分析了箱梁截面参数对顶板预应力横向框架效应的影响,然后结合具体预应力混凝土连续箱梁桥,分析了预应力混凝土箱梁顶板横向框架效应所引起的腹板竖向拉应力,得到了一些有意义的结论,可为改进该类桥梁的设计提供参考。     

波形钢腹板箱梁桥设计方法探讨

波形钢腹板组合箱梁桥是一种新型的钢-砼组合结构.重点介绍了波形钢腹板箱梁的截面设计、腹板构造设计、预应力体系布置、顶底板连接键设计以及主梁的变形计算等,为以后的设计提供一种方法.     

波形钢腹板箱梁桥设计方法探讨

波形钢腹板组合箱梁桥是一种新型的钢-砼组合结构.重点介绍了波形钢腹板箱梁的截面设计、腹板构造设计、预应力体系布置、顶底板连接键设计以及主梁的变形计算等,为以后的设计提供一种方法.     

浅谈连续刚构钢绞线竖向预应力锚固体系施工控制

近年来,经常有发现连续刚构桥箱梁腹板位置出现竖向、斜剪裂缝,导致箱梁整体结构承载能力下降,桥梁结构的安全性受到威胁。而大跨度预应力混凝土箱梁结构竖向预应力的设计,能有效提升截面的抗剪能力,提高混凝土结构的强度。就竖向预应力锚固体系施工中存在的问题及施工控制措施进行探讨。     

一座变截面连续箱梁桥简支端剪应力偏载系数分析

箱形截面近年来得到广泛应用,但建成后通过一定时间的运营,发现箱梁腹板普遍开裂,国内外进行了大量的研究与分析。通过对一座预应力混凝土变截面连续箱梁桥实例,通过空间有限元分析计算,发现简支端的最大剪应力与边跨跨中的正应力偏载系数远比经验值大,可为类似工程提供参考。     

北碚嘉陵江大桥腹板裂缝防治

在役预应力混凝土连续箱梁桥腹板开裂对桥梁的耐久性和营运安全构成极大的威胁,分析预应力箱梁腹板裂缝的变化规律及产生原因,对预应力混凝土箱梁桥的加固和设计配筋提出建议。通过总结北碚嘉陵江大桥在役10年来箱梁腹板的裂缝分布和状态,发现腹板裂缝集中分布位置和裂缝状态,在此基础上分析各种裂缝产生的力学原因,优化预应力混凝土箱梁桥设计配筋。     

长悬臂混凝土箱梁翼缘板受力分析

长悬臂混凝土箱梁是一种增加翼缘板宽度的新型截面箱梁,目前我国规范所规定的计算箱梁行车道翼缘板有效分布宽度概念对于长悬臂翼缘板已不再适用。以有限元分析为基础,应用大型有限元ANSYS计算软件,在集中荷载作用下,考虑横向预应力的影响,对长悬臂箱梁翼缘板进行内力分析。结果表明:箱梁端部翼缘板根部负弯矩与箱梁跨中翼缘板根部负弯矩具有明显差异,且横向预应力对翼缘板内弯矩的分布有重要影响。结合数据分析,研究翼缘板内弯矩的分布规律,为其配筋设计提出建议。     

侧向水平支承对箱梁横向弯矩的影响

为揭示单箱单室薄壁箱梁横向弯矩计算过程中虚设的侧向水平支承对弯矩值的影响,建立考虑箱梁畸变的有侧向水平支承和无侧向水平支承的横向弯矩计算公式,结合数值算例进行分析,研究竖向荷载横向作用位置、腹板俯角、箱室高宽比、刚度比等箱梁参数变化时侧向水平支承对箱梁横向弯矩的影响程度.结果表明:侧向水平支承对箱梁横向弯矩的影响主要在于竖向荷载横向作用的位置;腹板俯角、箱室高宽比和刚度比的规律性变化不能使侧向水平支承对箱梁各角点横向弯矩误差产生明显一致的变化规律,影响不明显;竖向荷载作用在顶板范围内,侧向水平支承对矩形截面箱梁横向弯矩的影响很小,弯矩误差不超过0.72%,荷载作用在悬臂板上时误差将达到-16.14%.     

有粘结预应力筋加固连续箱梁技术研究

以某中等跨径预应力混凝土连续箱梁桥为例,在增大截面以及体外预应力2种加固方式的基础上,提出了采用有粘结预应力筋加固的方法,对该桥箱梁进行腹板斜截面抗裂加固。加固前后荷载试验的实测对比分析与理论计算证明,其加固效果明显,可为同类桥梁进行维修加固提供有益借鉴。     

横隔板对钢箱梁受力畸变的分析

由于钢箱梁的顶板、底板和腹板均较薄,在荷载作用下会由于截面变形产生畸变应力而发生局部屈曲和腹板压皱等现象.为了提高钢箱梁的承载能力,设置横隔板是较为有效的措施.针对横隔板对钢箱梁畸变的影响进行分析,并提出了横隔板的位置和间距对钢箱梁受力的影响.     

横隔板对钢箱梁受力畸变的分析

由于钢箱梁的顶板、底板和腹板均较薄,在荷载作用下会由于截面变形产生畸变应力而发生局部屈曲和腹板压皱等现象.为了提高钢箱梁的承载能力,设置横隔板是较为有效的措施.针对横隔板对钢箱梁畸变的影响进行分析,并提出了横隔板的位置和间距对钢箱梁受力的影响.     

基于数值方法和子模型法的薄壁箱梁分析

由于剪切变形和畸变的存在,求解腹板高度不同的薄壁箱梁各截面应力时,使用梁单元无法精确求解,如果全桥都采用实体单元,则求解规模偏大。而使用子模型法对单箱单室左右腹板高度不同的薄壁箱梁进行分析,可解决实际问题。     

连续刚构桥箱梁L/4截面腹板裂缝成因分析

连续刚构桥梁箱梁腹板裂缝大多出现在0号块的腹板上,在跨中出现腹板裂缝的较少。根据重庆某大桥箱梁L/4截面处出现的裂缝位置、走向及分布,结合现场施工情况分析了裂缝形成和发展的原因,认为前后现浇节段的浇注时间相差过大是裂缝发生的主要原因之一。     

大跨独塔斜拉桥拉索梁端锚固区抗疲劳性能

为探讨扁平钢箱梁斜拉桥拉索梁端新式锚固结构的疲劳性能,根据锚拉板与主梁的不同连接方式,分析、比较了锚拉板与箱梁外腹板连接和锚拉板与箱梁顶板连接时不同的受力特点及传力路径.用ANSYS有限元软件对锚拉板与箱梁外腹板连接的锚固结构进行了数值模拟,以确定锚固结构的应力分布规律及应力集中的重点部位;在数值分析的基础上,采用足尺模型对拉索梁端锚固区进行了疲劳试验.结合有限元分析和疲劳试验结果,对桥梁设计寿命期内新式锚拉板式锚固结构连接焊缝的抗疲劳性能进行了研究.结果表明:拉索梁端锚固结构板件间连接焊缝的疲劳强度满足设计要求;锚拉板与箱梁外腹板焊接的连接方式降低了应力集中程度,提高了构造细节的疲劳等级,改善了结构的抗疲劳性能.     

宽幅单箱多室箱梁受力特性分析

本文阐述了宽度达33m单箱多室箱梁桥的施工期受力分析。主要对箱梁中线位置及悬臂翼缘处竖向位移沿纵桥向的分布、箱梁横桥向位移分布特征、箱梁应力的横桥向分布情况进行了分析。计算显示,即使在施工期、仅考虑恒载的作用下,宽幅单箱多室箱梁的横桥向变形和应力分布在翼缘和中心线处存在较大差异。研究表明,宽幅单箱多室箱梁桥横向受力情况复杂,在设计中仅采用杆系有限元程序进行计算并不能全面揭示其受力特性;施工中应采取有效措施,避免箱梁复杂应力导致混凝土出现开裂等情况。     

腹板开孔对轨道交通箱梁振动噪声的影响

实测了城市轨道交通简支箱梁各板件的振动与近场噪声, 结合板件声辐射理论研究了箱梁结构振动辐射噪声和箱梁振动的关系; 基于箱梁结构噪声易产生绕射的低频特性, 计算了矩形混凝土板件在不同开孔工况下辐射的结构噪声变化情况; 在考虑箱梁腹板开孔的基础上建立了车辆-轨道-箱梁耦合有限元模型和箱梁振动-结构噪声有限元-无限元模型, 分析了箱梁腹板开孔前后各板件的振动和结构辐射噪声变化情况。研究结果表明: 箱梁板件声辐射效率随频率的增加并不呈现线性关系, 箱梁各板件近场低频(低于250 Hz) 辐射噪声与结构振动加速度级也并非简单的线性关系, 箱梁辐射噪声由箱梁振动和箱梁各板件声辐射效率共同决定; 对于两端简支的开孔板件, 在开孔率基本一致(0.4%左右) 的情况下, 开孔直径越小, 板件振动辐射噪声声压级越小; 采用有限元-无限元方法模拟箱梁近场低频结构噪声, 既能解决单独采用有限元法时声场边界反射的影响, 也避免了采用有限元-边界元方法时多软件交叉使用的不便; 腹板开孔虽然增加了箱梁板件在某些频率(100~125 Hz) 处的振动响应, 但由于箱梁内、外部声场连通, 使得声短路效应增加, 降低了板件的声辐射效率和相应频段的噪声; 腹板开孔后在1~250 Hz频段内顶板、底板和腹板附近的总声压级分别降低了9.43、2.74和1.63 dB, 从而使箱梁结构噪声得到了控制。      

组合加固足尺预应力混凝土箱梁抗弯性能试验

为解决危旧混凝土梁桥结构性能显著下降的问题, 采用足尺试验研究了应用钢板-混凝土组合加固预应力混凝土小箱梁的抗弯承载性能; 对2片20m跨径钢板-混凝土组合加固足尺梁进行抗弯承载性能试验, 并与1片未加固足尺梁和1片预应力CFRP加固足尺梁的抗弯承载性能试验结果进行对比, 分析了足尺预应力混凝土小箱梁组合加固后的抗弯性能, 研究了加载全过程跨中截面的加固钢板、原梁主筋、顶板混凝土和钢筋与连接构造的应变变化规律; 基于足尺试验结果, 建立了钢板-混凝土组合加固预应力混凝土小箱梁抗弯承载力简化计算公式。研究结果表明: 钢板-混凝土组合加固梁在破坏时表现出明显塑性破坏特征; 与未加固梁相比, 钢板-混凝土组合加固足尺试验梁的极限承载力实测值提高了76%以上, 在正常使用阶段下的刚度提高1倍以上, 因此, 组合加固能显著提高预应力混凝土箱梁的承载性能; 受力过程中试验梁跨中截面应变分布符合平截面假定; 组合加固部分与混凝土箱梁腹板纵向相对滑移小于0.6mm, 因此, 钢板-混凝土组合加固后的试验梁整体工作性能较好; 足尺试验得到的极限承载力与简化公式计算结果的比值分别为1.06和1.01, 因此, 简化公式可靠, 可用于组合加固预应力混凝土箱梁的承载性能计算与分析。