不同约束体系对双层曲线梁桥地震响应的影响

双层曲线梁桥可以在较短距离内实现较大的爬高,由于特殊的结构形式使其地震响应有别于规则桥梁,而支座和限位装置组成的约束体系是影响桥梁结构地震响应的关键。为得到双层曲线梁桥的合理约束体系,基于一座双层曲线梁桥建立有限元模型,进行地震作用下的动力分析,对比球型钢支座、板式橡胶支座和盆式支座的位移和桥墩截面曲率,并将剪力销作为双层曲线梁桥的限位装置,研究剪力销与不同支座组成的约束体系对双层曲线梁桥结构地震响应的影响。结果表明:在地震作用下,双层曲线梁桥的上层支座位移普遍大于下层,双层约束体系使得桥墩中部的截面曲率和延性要比墩顶和墩底的小;球型钢支座的支座位移较小,传递到桥墩的地震力较大,设置剪力销后支座位移减小,桥墩损伤未发生明显变化;板式橡胶支座的支座位移较大,在地震动强度较小时就发生滑动,支座滑移可耗散能量使桥墩的损伤程度降低,但与剪力销组合后支座位移受到限制,传递到桥墩的地震力成倍增加,桥墩损伤最为严重;盆式支座的支座位移较小且上下层位移值最为接近,传递到桥墩的地震力较为均匀,在一定程度上保护了桥墩,考虑剪力销后,支座变形减小到允许范围之内,桥墩损伤略有增加。因此,本研究认为盆式支座与剪力销的组合是该双层曲线梁桥的合理约束体系。     

既有中小跨径曲线梁桥梁体径向爬移机理分析

针对目前大量中小跨径曲线梁桥均不同程度出现梁体径向爬移问题,利用Midas/Civil建立不同曲率半径的连续梁桥模型进行分析和研究。通过分析发现:曲线梁桥对于温度作用的敏感度极高、随着曲率半径的逐渐增大,各因素对径向爬移的影响均不同程度地减小,并以此提出应即刻进行桥梁保温设施研发的倡议;然后对引发偏位的各因素进行了归类,划分出良性因素和不良因素,并根据其引发偏位所占的比例找出核心因素,提出相应措施。最后针对预防偏移这一问题,提出研发约束梁体径向向外侧爬移的防偏支座及相关防偏移设施的建议。     

一种新型桥梁伸缩缝装置——聚氨酯弹性体伸缩装置

每当气温发生变化,桥梁的长度也随之变化,为了不使梁体因温度变化而产生附加内力,因此在桥梁的设计、施工中,在梁端与梁端之间或梁端与桥台之间均设置伸缩缝。伸缩缝是保证由于桥梁温度变化、混凝土徐变以及干缩、荷载等产生的梁端变位情况下,车辆能平稳地在桥面行驶的装置。桥梁伸缩缝装置,在桥梁结构中直接承受车辆的反复荷载,其所采用材料及结构型式的设计和施工安装的质量等,不仅使通行者直接     

小半径曲线钢箱梁桥固结体系及戴帽施工法

为了防止立交匝道中的小半径曲线钢箱梁支座脱空、梁体侧倾事故的发生,结合城市立交实际工程,设计采用一种新型小半径曲线刚构体系桥,提出了一种新的"戴帽法"预制吊装施工方法,并通过运用三维空间计算软件MIDAS/CIVIL建模计算,分析了此体系桥梁的结构受力特点。结果表明,纵向采用一个固结墩就可有效防止支座脱空、梁体侧倾问题的出现,可为同类小半径曲线梁桥的设计提供参考。     

改变支座模型对梁式桥地震反应的影响分析

针对一座4跨梁式桥在地震作用下的反应,采用大型有限元分析程序ANSYS,选取空间梁单元建立4种模型进行了动力特性分析;并选取3条地震波,进一步对比分析了支座模型改变后连续梁桥和简支梁桥内力和位移的地震反应。结果表明:改变梁式桥支座模型,上部结构在桥台和梁端间伸缩缝处及相邻梁和桥墩间伸缩缝处相对位移的地震反应会明显变大,但桥墩内力和位移的地震反应明显减小,隔震效果显著;合理选择台梁间、墩梁处和相邻梁体间伸缩缝处限位弹簧装置的刚度可以有效地减小上部结构在地震中的相对位移,防止其发生梁端碰撞和落梁破坏。     

非重力荷载作用下平面曲线梁桥的设计

采用有限元法对某在建互通立交匝道的小半径、宽桥面钢筋混凝土曲线现浇连续箱梁桥,在非重力荷载作用下的内力及墩梁相对变形进行分析。得出该类桥型在非重力荷载作用下的内力响应及变形特点。利用温度作用下曲线梁桥横向变形量较小的特点,适当降低支座横向约束刚度,优化支座布置形式,并采用合理的横向约束措施,使得各支座水平径向温度作用力趋于均匀,且不产生较大的横向变位。     

地震作用下LRB隔震桥梁碰撞临界间隙分析

采用LRB隔震支座增大了梁体在地震作用下碰撞的可能性,确定隔震梁桥邻跨间避免地震碰撞的最小间隙对于桥梁减隔震措施的设计有着显著意义.以隔震连续梁桥梁端相对位移为研究对象,通过桥梁结构拆分,运用振型分解法推导梁体在地震作用下相对位移的最大值反应谱计算方法.采用等效双线性铅销橡胶支座模型,通过迭代计算梁端相对位移并分析SRSS和CQC振型组合法适用性.采用非线性时程分析法计算连续梁的相对位移,验证了反应谱方法预测梁端地震临界间隙的可行性.结果表明:地震作用下梁端相对位移与相邻结构的周期和阻尼比有关,梁端采用CQC组合的反应谱方法能较好预测梁体在地震作用下梁体避免碰撞的临界间隙.提出了基于反应谱方法隔震桥梁间隙设计方法,可供设计人员参考.     

预应力混凝土曲线梁桥几个问题研究

曲线梁桥是弯扭耦合作用下的空间受力结构,现行桥梁规范所包括的内容滞后于桥梁的发展,平面分析的方法已不适用。文中对曲线梁桥的弯扭耦合效应、内外梁体受力不均以及恒载作用下结构产生较大的转矩等受力特点进行了分析。分析结果表明:曲线梁桥中间支承方式的设定不能改变支座的反力,外侧腹板弯矩内力均大于内侧腹板的弯矩内力,曲线半径越小,变化幅度越大。     

曲线梁桥不同约束形式下的受力性能及其适用性分析

为确定混凝土曲线梁桥不同固定约束形式下的受力性能及与墩高相适应的合理的固定约束形式,以某混凝土曲线梁桥为例,采用有限元法分析墩梁现浇固结和盆式固定支座2种边界形式对不同墩高曲线梁桥受力性能的影响.计算结果表明:与盆式固定支座形式相比,墩梁现浇固结使主梁受扭更加合理,且能很好地控制主梁径向位移;为了使桥墩受力更加合理,对于墩高较高的曲线梁桥(该研究为墩高8 m以上)固定边界宜采用墩梁现浇固结,对于墩高较矮的曲线梁桥固定边界宜采用固定支座;为优化主梁扭矩和减小桥墩负担,建议在使用固定支座时设置径向外侧的预偏心.     

长联大跨曲线梁桥空间受力分析

利用通用有限元软件Midas/Civil建立有限元模型,对1座长联大跨曲线梁桥结构进行空间受力分析,并对不同荷载工况下不同曲线半径梁体的受力进行计算.通过分析不同影响因素下的箱梁内外腹板以及内外侧支座受力,得出了影响曲线梁桥空间受力的主要因素,对同类桥梁的设计有一定的指导意义.     

小半径曲线梁桥设计要点

现阶段桥梁由于地形条件的限制,多采用曲线桥梁和匝道桥。特别是小半径曲线梁桥,除承受弯矩、剪力外,还有较大扭矩和翘曲双力矩的作用。在施工运营中会出现很多问题,产生问题的原因是多方面的,有的在连续梁曲线内侧端支座脱空;有的曲线梁体向曲线外侧径向整体侧移;有的墩梁固结处在立柱顶部(与梁底衔接处)产生水平环形裂缝等危及桥梁正常使用的现象。该文结合某跨铁路上跨立交桥的设计,浅谈小半径曲线箱梁的设计要点。     

预应力混凝土弯箱梁桥多支座布置效应分析

以枣木高速木石互通立交A匝道桥为工程背景,针对原设计支座受力不均的现象,对不同的支座布置方案建立相应的有限元模型进行支座受力计算。计算结果的对比分析表明,通过将内、外侧支座沿径向合理的移动,可以在梁体内力不发生大的变化的前提下有效地改善内外侧支座受力不均现象,从而为此类桥梁的支座合理布置提供参考。     

三塔地锚式空间缆悬索桥纵向约束体系研究

为探讨三塔地锚式空间缆悬索桥的合理纵向约束方式，以浔江特大桥(153 m+2×520 m+210 m)为研究对象，选取3种纵向约束体系(纵向飘浮、纵向限位及固结约束),拟定6种静、动力荷载工况(包含5种静力荷载工况组合和地震动),基于Midas有限元软件平台开展三塔悬索桥静、动力受力特性分析、纵向约束体系比选及约束刚度合理取值研究。结果表明，三塔地锚式空间缆悬索桥的静、动力荷载效应存在差异，且静力荷载工况组合(恒载+温度+汽车活载+活载风+制动力、恒载+温度+百年风)下的响应明显高于动力荷载(地震动);考虑构造复杂性和施工难易性、塔底受力及梁端位移，三塔地锚式空间缆悬索桥推荐采用纵向限位体系；纵向限位体系推荐采用带有摩擦阻尼器(阻尼力为200 kN)的纵向限位支座，其纵向约束刚度值建议取为1.9×10⁵ kN/m,纵向限制位移为±10 mm,可满足桥梁结构受力性能及支座设计构造的要求。     

西堠门大桥3种梁端约束体系比较

为限制地震作用下加劲梁的梁端位移以及使梁体不对伸缩缝作用过大的速度以免损害伸缩缝,计划对舟山大陆连岛工程西堠门大桥设置梁端约束装置。通过全桥模型的地震反应非线性时程分析,从抗震角度对梁端自由、梁端设置液体粘滞阻尼器以及设置锁定装置3种梁端约束体系下的性能进行比较分析,选定了液体粘滞阻尼器,从保护反力墙,并使其安全系数与阻尼器安全系数匹配的角度确定了粘滞阻尼器的参数。     

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。     

多孔连续曲线梁桥偏位成因分析及同步纠偏技术

本文针对日益增多的桥梁偏位问题,以陕西省府谷孤山川11号桥的纠偏工程为例,利用有限元程序对弯梁桥的偏位原因、机理及纠偏方法进行了研究,并对依托工程偏位原因进行分析。分析得出:曲线梁桥在使用过程中,由于其周期性使用荷载的作用,会产生可累积的残余位移,造成桥梁较大的偏位。连续曲线梁桥在温度荷载、活荷载等荷载工况下都会不同程度发生横向位移,其中温度荷载对曲线梁桥横纵位移影响最大。固定支座位置是影响曲线梁桥上部结构横向位移重要因素,合理的布设固定支座可以有效降低温度荷载对曲线桥梁横向位移的影响。此外,本文还根据工程实例,介绍了弯箱梁桥梁体复位以及支座更换技术,该方法操作简单,施工安全性高,适合于梁体横向纠偏和支座更换工作。     

某小半径连续曲线梁桥偏位成因分析及纠偏方案研究

某工程的两匝道为上、下高速的“苜蓿叶”立交双枝,为钢筋混凝土连续梁桥,位于半径60 m的圆曲线上.在试运营半年后梁体出现横向偏移,对桥梁病害进行调查后并结合计算分析,认为伸缩缝失效造成梁体两端与另一桥跨或桥台顶死,改变了桥梁设计约束状态,在温度作用下梁体无法正常伸缩,是造成梁体横向偏移的原因.提出单点顶升和横向复位的纠偏方案,在拆除伸缩缝、清除伸缩缝槽口内杂物后进行单点顶升横向复位,到位后割除涨模突起的混凝土、安装伸缩缝,最后进行桥墩基础加固,纠偏后桥梁运营状况良好.     

曲线梁桥的工程设计方法研究

现有的桥梁规范并不能很好地适用于曲线梁桥的全面设计,这在一定程度上使得设计曲线梁桥存在着一些困难。文中以实际设计的曲线梁桥为例,从跨径和截面选择、支座预留偏心、支承约束、总体布置等方面进行计算和分析,最终所得到的应力与曲线梁桥受力特性一致。     

大跨度缆索承重桥梁限位型减震结构体系研究

大跨度缆索承重桥梁由于其结构刚度较小,在运营或极端荷载下产生较大的塔梁相对位移和主塔内力。为了优化其结构受力,减小伸缩缝规模,提出了大跨度缆索承重桥梁纵向限位型减震结构体系。其主要思想是:在塔梁间设置纵向阻尼器,实现缆索承重桥梁纵向减震耗能;在塔梁间设置纵向限位,改变结构传力路径,改善结构受力及塔梁间相对位移及变形。通过具体实例介绍了该结构体系的设计方法及过程。结果表明:纵向限位型减震结构体系有效减小塔梁间相对位移,进而减小大跨度缆索承重桥梁伸缩缝、阻尼器的规模,有效改善主塔内力,提高结构耐久性。     

混凝土连续曲线箱梁桥设计分析

结合工程实例,分析了混凝土曲线梁桥的受力特性及其影响。结果表明:合理的支座形式设置可以改善混凝土曲线梁桥的受力性能,优化桥梁设计。