浅谈整体式全无缝桥梁的优化设计

无缝桥梁作为一种新型桥梁结构其设计形式解决了伸缩缝造成的许多无法避免的问题。简述三种新型桥台形式的桥梁,并以我国第一座整体式全无缝桥梁——广东清远四九中桥为例,介绍了整体式全无缝桥梁的优化设计,阐述中国近几年整体式全无缝桥梁的创新和进步,以期推广应用。     

桥台刚度对整体式桥台桥梁受力性能的影响研究

福建省永春县上坂大桥是一座采用预应力混凝土T梁的整体式桥台的无伸缩缝桥梁(简称为整体式桥台桥梁)。以上坂大桥为工程背景,在实桥静载试验的基础上,采用大型通用有限元分析软件———ANSYS分析了不同桥台高度、桥台抗弯刚度和台后填土类型对整体式桥台桥梁的主梁受力、主梁伸缩量、桥台桩基础受力以及结构动力特性的影响。     

无伸缩缝桥梁的研究与实践

无伸缩缝桥梁是桥梁设计理念的一种创新,符合全寿命周期内对桥梁耐久性和可持续性的要求。其优越的使用性能和零维护的设计目标使其在很多国家得到广泛的应用和推广。文中综述了迄今为止国内外无伸缩缝桥梁的结构形式以及理论研究和实践的进展,分析讨论了建造整体式桥台桥梁存在的问题,并展望了今后的研究方向。     

英国整体式桥梁设计

整体式桥梁是指桥梁全长范围内不设置伸缩缝,边跨与桥台在结构上连接成整体的桥梁。整体式桥梁在英国应用广泛,其优越的性能主要体现在取消了桥梁伸缩缝,提高了结构耐久性,降低了维护成本,减少了因更换和维修伸缩缝对通行造成的不利影响,提高了行车舒适性。介绍英国整体式桥梁的结构形式和受力机理,为国内开展整体式桥梁设计提供一种设计思路和方法。     

整体式全无缝桥梁的设计与应用研究

整体式全无缝桥梁是指在中小桥梁上梁与桥台形式整体,桥梁任何位置(包括两头)都没有设置伸缩缝,梁的伸缩靠桥台及台后的特殊装置予以吸收。对于中小桥梁,采用整体式全无缝桥梁设计可望彻底解决伸缩装置问题。简要介绍了我国第一座整体式全无缝桥梁———广东清远四九中桥的设计、营运情况,以期推广应用。     

无缝桥梁各关键结构刚度协调分配研究

随着科学技术的发展,交通行业的技术水平也在稳步提高,针对桥头跳车的问题,无伸缩缝桥梁研究逐渐被用到桥梁实际应用中。而无缝桥梁又称为无伸缩缝桥梁,分为材料无伸缩缝和结构无伸缩。结构无伸缩缝桥梁的的台后土压力会直接传至梁板等上部结构,桥梁各构件的刚度不同,台后土压力对无伸缩缝桥梁产生的效应也不相同。本文依据研究内容及结构刚度基本理论,建立了只包含梁板、桥台及桥台桩基三个结构的单跨整体式无缝桥梁,分别单一的改变三者刚度,得出其刚度变化对结构受力的影响,并拟合绘出的影响变化曲线得到四元函数,归纳了求解刚度协调分配系数的方法。     

新型半整体式无缝桥梁的研究

对国外常规的半整体式桥梁进行了改进,并保留了传统式桥台构造中的某些优点,提出了新型的半整体式桥台设计,扩大了无缝桥梁的应用范围。通过多座无缝桥梁的设计、建造和多年的安全运营,证明本文中的改进型半整体式桥梁具有结构简单、受力明确和施工方便等优点,值得推广使用。     

整体式无伸缩缝桥梁的应用研究

整体式无伸缩缝桥梁具有节省桥梁养护费用,改善行车状况,减少车辆的冲击和提高桥梁使用寿命的优点.因此,无伸缩缝桥梁在国内外得到广泛的应用和推广.介绍了整体式无伸缩缝桥梁的理论研究和工程实践的进展, 分析讨论了建造整体式桥梁存在的问题.     

公路无伸缩缝桥梁应用探讨

针对目前桥梁中应用整体式、半整体式桥台无缝桥梁,弹塑体(沥青碎石)伸缩缝暗埋式无缝桥梁、全桥桥面连续无缝桥梁无缝技术就其原理、适用范围、施工工艺等问题进行详细的阐述,并重点阐述了全桥桥面连续结构桥梁的适用性和注意事项。     

整体式桥台桥梁的动力试验研究

研究了上坂大桥(中国最长的采用整体式桥台的无伸缩缝桥梁,简称为整体式桥台桥梁)在天然脉动荷载作用下的自振特性,得到关于该类桥梁自振特性的结论;采用结构分析软件ANSYS建立全桥的空间模型,计算该桥的自振特性,并与实测结果进行比较,结果表明:有限元模型具有较好的可靠性;实桥试验还测试了无障碍行车试验和跳车试验作用下桥梁的强迫振动特性,结果表明:该类桥梁的冲击系数值较大,而现行技术规范的取值值得商榷;此外该类桥梁具有较强的耗能能力,抗震性能较好。研究结果有助于对该类桥梁动力特性的认识和进一步开展无伸缩缝桥梁的抗震性能研究。     

半整体式桥梁力学性能及结构体系综述

半整体式桥梁是一种新型的桥梁结构,因其取消了桥台处的伸缩缝,提高了桥梁使用耐久性和行车舒适性,降低了桥梁全寿命期造价,从根本上解决了伸缩缝问题。本文首先系统总结了关于半整体式桥梁的相关研究成果,包括受力性能、新型结构、抗震性能、计算模型、适用范围五个方面,探讨了半整体式桥梁的研究现状,并总结了半整体式桥梁存在的问题。同时,结合研究的不足提出了未来的研究方向。     

美国整体式桥台无伸缩缝桥梁调查与分析

介绍2004年美国各州整体式桥台无伸缩缝桥梁实践现状的调查与分析结果。调查的内容包括该类桥梁的数量、跨径、结构形式、施工方法、构造分析、既有桥梁改造以及使用中存在的问题等。该类桥梁在美国已经成功地实践了数十年,但其设计和构造至今未有统一的技术标准,建立相应的设计规范已成为美国有关部门的当务之急。     

无伸缩缝桥梁合成梁式结点的受力性能和试验研究

提出一种受力性能介于整体式和半整体式桥台无伸缩缝桥梁之间的新型的结点构造方式--合成梁式的结点构造.通过有限元通用程序ANSYS建立该结点的有限元模型,研究在最不利荷载情况下的结点受力性能及结点参数对受力性能的影响,并进行了结点模型试验.研究表明,合成梁式的结点可用于无伸缩缝桥梁设计;在满足设计承载力的情况下,桥台的高度和长度宜取小值;桩存在一个合适的相对刚度,当桩相对刚度超过这个值时,对合成梁式的结点受力几乎没有影响.     

整体式桥台桥梁的桥台结点受力性能研究

提出了整体式桥台桥梁的桥台一般构造和施工建造顺序,并以福建省上坂大桥为工程背景,通过建立空间有限元梁格体系和块体模型,分析了不同工况下整体式桥台桥梁的桥台结点内力和应力以及墩柱的裂缝状况,在参数分析中,引入了相对刚度的概念,探讨了桩的相对刚度和桥台高度对桥台结点受力性能的影响,初步研究了该类桥梁的桥台结点受力性能。研究结果将有助于整体式桥台桥梁在工程设计中的实际应用。     

整体式桥台桥梁的桥头搭板设计

在过去几十年里,瑞士建造的整体式桥台桥梁的数量不断增加。这种类型的桥梁较传统的桥梁有较多优点,但其存在明显的土-结构相互作用,特别是在桥头搭板和路堤之间。为了取消伸缩缝,将桥头搭板直接连接到整体式桥台桥梁的端部,从而也经受由于温度效应和混凝土收缩徐变引起的桥面板位移。为保证桥头搭板设计合理,建立桥头搭板修正几何模型,研究桥头搭板的力学特征以及桥头搭板端部路面沉降和桥头搭板与桥面板连接处路面的开裂情况,证明了增加桥头搭板末端埋置深度的有利作用。在此基础上,提出一个连接桥面板与桥头搭板的细部构造,以避免在此处路面产生裂缝。建议在初步设计阶段对其进行详细考虑,以使整体式桥台桥梁在不增加施工成本的前提下改善其长期性能。     

桥台刚度对整体式桥台桥梁受力性能的影响研究

鉴于整体式桥台桥梁的受力性能复杂,目前的设计方法基本上是依赖于经验,文章以福建省永春县上坂大桥(我国目前修建桥长最长的整体式桥台桥梁)为工程背景,在实桥静载试验的基础上,采用有限元分析软件-ANSYS建立全桥的空间模型,分析了桥台刚度对该类桥梁受力性能的影响,在此基础上提出可供整体式桥台桥梁工程设计参考和建造的若干结论。     

我国第一座整体式全无缝桥梁—广东清远四九桥的设计思路

对于中小桥梁，采用整体式全无缝桥梁设计可望彻底解决因伸缩装置问题而导致的跳车。介绍了我国第一座整体式全无缝桥梁－－广东清远四九桥的设计情况，重点阐述了整体式桥台及台后结构的设计。     

我国第一座整体式全无缝桥梁——广东清远四九桥的设计思路

对于中小桥梁,采用整体式全无缝桥梁设计可望彻底解决因伸缩装置问题而导致的跳车.介绍了我国第一座整体式全无缝桥梁--广东清远四九桥的设计情况,重点阐述了整体式桥台及台后结构的设计.     

外包式半整体式桥台桥梁无缝化试设计研究

将桥面板连续的做法应用到桥台处主梁的端部,以取消桥台处的伸缩装置,可以达到桥梁无缝化的目的。以福州某桥为原型,进行外包式半整体式桥台桥梁的试设计,并通过建立全桥三维有限元模型进行关键部位的受力性能分析。结果表明,采用工程型混凝土材料(ECC)制成的连接板来取消梁端伸缩缝,能够满足桥梁的正常使用功能。本研究成果可为国内中小跨径桥梁取消伸缩装置问题提供新的无缝化思路,推进无伸缩缝桥梁在国内的应用。     

全无缝桥梁整体式桥台台后主动土压力计算方法研究

中国修建了大量的中小桥梁,桥梁伸缩装置是这些传统中小桥梁中必不可少的一种局部构件。无缝桥梁作为一种新型桥梁结构形式解决了伸缩缝造成的许多问题,但无缝桥梁的设计尚无具体规范,计算分析中有一些值得探讨的内容。笔者通过对整体式桥台台后主动土压力计算方法的比较,找出集中力等效主动土压力和主动土压力分布力直接布置在桥台台背上这计算两种方法各自的优缺点,结果表明:计算弯矩时,采用等效集中力计算是偏于安全的;计算剪力时,直接采用主动土压力分布力计算是偏于安全的。