斜交装配式空心板桥受力性能影响分析

装配式斜交空心板桥受力性能较复杂,与正交桥有很大差别。以某高速公路斜交空心板桥计算为背景,对同情况不同斜交角度的空心板桥进行模型计算分析,并与空心板直桥计算结果对比,得出斜交空心板桥存在有效计算跨径的概念,其基频、横向分布系数、弯矩、最大位移均是受到有效计算跨径的影响,表现出斜交空心板桥不同于同跨径直桥的一些主要特性,进而可以参考并推广到其他类型斜桥的受力性能分析。     

不同斜交角度简支T形梁桥的基频计算及试验分析

以某装配式后张法预应力混凝土简支斜交T形梁桥为工程实例,采用Midas Civil软件建立空间梁格模型,对不同斜交角简支T形梁桥的动力特性进行分析,提出斜交T形梁桥的基频随斜交角度变化的计算修正公式。分析表明:当斜交角小于20°时,竖向频率可以按照正交桥计算,当斜交角度为20°~55°时,频率与正交桥差异相差很大,计算冲击系数明显增大,直接影响桥梁结构内力设计。因此,在斜桥设计时必须引起足够重视。通过现场动荷载试验测试得出基频与拟合公式计算结果十分接近,说明该拟合公式能够较准确计算斜交T形梁桥的竖向基频值。     

不同斜交角度简支T形梁桥基频计算与试验

以某装配式后张法预应力混凝土简支斜交T形梁桥为工程实例,采用MIDAS Civil软件建立空间梁格模型,对不同斜交角简支T形梁桥的动力特性进行分析,提出斜交T形梁桥的基频随斜交角度变化的计算修正公式。分析表明:当斜交角小于20°时,竖向频率可以按照正交桥计算,当斜交角度为20°~55°时,频率与正交桥差异相差很大,计算冲击系数明显增大,直接影响桥梁结构内力设计。因此,在斜桥设计时必须引起足够重视。通过现场动荷载试验测试得出基频与拟合公式计算结果十分接近,说明该拟合公式能够较准确计算斜交T形梁桥的竖向基频值。     

斜交空心板桥裂缝原因分析和加固处理

斜交空心板的壁厚小，施工难度大，预应力张拉难以到位，斜交空心板桥的受力特性比较复杂，对其研究相对较少，设计方法不够完善，致使一些斜交空心板桥出现了病害，这些病害严重地影响了桥梁的承载能力和正常使用。     

铰接斜板桥计算理论与荷载试验

建立了单梁式斜交桥挠度和扭转角的计算公式,并以此公式为基础,给出了铰接斜交板桥荷载横向分布系数的计算方法,编制了计算程序。为解决斜交板桥纵向加载计算,给出了截面弯矩和扭矩影响线计算公式,分析了斜交板桥截面弯矩影响线的变化规律。以湖南省望城县金城大道新建工程八曲河中桥为工程背景,运用给出的计算理论,计算出各板荷载的横向分布系数。本研究还制定了试验检测方案,比较了试验检测结果与理论结果,两者得到的结果接近,证明该方法是正确的。     

横坡条件下斜交板滑移和平面内转动成因分析

现役斜交板桥的损伤状况表明,大多数简易支座斜交板桥存在缓慢下滑及平面内的转动现象.基于塘河大桥的破坏特征,根据现有斜交板桥计算理论,找出造成其下滑和转动的原因是横向下滑力及平面内不平衡力矩,并据此提出今后进行斜交板桥设计和施工的几点建议.     

横坡条件下斜交板滑移和平面内转动成因分析

现役斜交板桥的损伤状况表明,大多数简易支座斜交板桥存在缓慢下滑及平面内的转动现象.基于塘河大桥的破坏特征,根据现有斜交板桥计算理论,找出造成其下滑和转动的原因是横向下滑力及平面内不平衡力矩,并据此提出今后进行斜交板桥设计和施工的几点建议.     

基于频率计算系杆拱桥吊杆张拉力的实用公式

为了分析频率对吊杆张拉力的影响,根据吊杆的振动力学特性,考虑到吊杆在振动过程中处于动平衡状态,建立吊杆的运动偏微分方程,推导出考虑抗弯刚度、转动惯量、剪切变形、转动惯量和剪切变形耦合影响下频率与索力的计算公式.通过不同吊杆长度及各自不同阶频率进行对比及频率差拟合分析,分析认为通过高阶频率差求基频会造成基频值识别变大,从而导致索力识别值偏大,得出基于一阶频率的频率修正值,同时得出了索力计算实用公式.通过算例,分析对比了弦振动公式、考虑抗弯刚度公式和本文公式.计算表明:采用实用公式确定的索力与实际张拉力相比,误差可控制在5%以内.证明了实用公式的正确性和实用性.      

简支斜板的车-桥耦合振动分析

利用Ansys计算了简支斜板桥不同斜度时的自振频率,分析了基频系数和前5阶频率随斜度的变化．用薄板单元模拟简支斜板桥,用移动质量模型模拟车辆,建立了车-桥耦合振动分析方法,分别考察了斜度、车辆速度及车辆行驶方式对斜板桥挠度和弯矩冲击系数的影响,得出了斜板桥冲击系数随斜度、车辆速度及车辆行驶方式的变化规律,得到了基频随斜度的增大而增大、冲击系数与车辆速度没有单调递增或递减规律及不同截面位置的挠度和弯矩冲击系数不同等结论．     

浅谈斜交板桥

介绍了斜交板桥。包括整体式斜交板桥和装配式斜交板桥。     

预应力斜交板桥的静载试验

通过预应力斜交板桥的静载试验,结合斜交板桥的理论分析结果,对该斜交板桥的承载力进行了评估。     

多跨先简支后连续钢筋混凝土空心板桥梁冲击系数研究

通过对动载试验实测值与基于跨长、频率两类规范计算值比较,以及对相关影响因素分析,表明多跨先简支后连续钢筋混凝土空心板桥梁冲击系数,与频率相关,但不遵守规范规定的单调函数规律,满足一定的域值,与动荷载速度相关,满足高阶多项式函数关系,与桥梁孔位基本无关。     

空心板铰缝计算理论研究

目前,小跨径空心板桥梁中铰缝破坏现象较为严重,极大地影响了桥梁的承载能力和运营安全性。鉴于此,从计算理论出发,借助有限元软件ANSYS对空心板铰缝受力机理进行研究,对传统计算理论提出部分修正,并对计算方法提出了大胆的假定。     

铺装层对装配式空心板桥结构横向受力的影响

以20 m跨桥实桥试验测试结果修正有限元模型,得出符合实际工程的Abaqus有限元计算模型,对修正后的有限元模型进行弹性计算,探讨了桥面铺装厚度对装配式空心板桥整体性能的影响,得出了该桥经济合理的铺装层厚度取值。     

斜交空心板梁极限承载力数值模拟分析及计算方法研究

采用三维实体单元建立斜交角度分别为15°、30°、45°的斜交空心板梁模型,进行考虑材料非线性的极限承载力数值模拟计算,通过模拟计算得出各种斜交角度空心板梁从承受荷载直至最终破坏的整个受力过程中的荷载-位移曲线、板梁中预应力筋的荷载-应力曲线。分析表明,不论斜交角度如何,斜交空心板梁的受力过程都可划分为预加力反拱及弹性受力、混凝土开裂及带裂缝工作、预应力钢筋屈服、受压区混凝土压碎破坏等4个阶段。通过计算对比发现,在对称荷载和非对称荷载作用下,各种角度的斜交空心板的极限荷载、截面的破坏形态存在一定的差别。以数值模拟计算的结果为依据,总结修正斜交空心板截面强度计算公式,以便工程设计参考使用。     

斜交板桥

道路与河流或其他线路成斜交形式跨越时,将桥梁结构布置成斜交桥形式较为经济。桥梁轴线与水流方向(或桥下路线)不是按90°布置的桥梁,称为斜交桥。介绍了斜交板桥的构造。包括整体式斜交板桥、装配式斜板桥。     

自锚式独塔悬索桥竖向弯曲振动基频估算公式

为方便计算自锚式独塔悬索桥的竖向自振频率,以塔梁支承体系的独塔自锚式悬索桥为研究对象,采用能量法,推导了该体系的竖向弯曲振动频率公式,最后对此公式可行性进行了算例验证。研究结果表明:文中所推导解析解的竖弯基频计算值与文献解之间的误差能满足初步设计阶段要求;该公式可用于该体系在初步概念设计中选择合理的结构计算参数。     

基于频率合成法的双柱式桥墩复合振动基频的计算

在Rayleigh能量法和Southwell频率合成法的基础上导出了双柱式桥墩复合振动基频的近似计算公式.将基频表示成各惯性元子系统和复原元子系统频率的合成.然后建立有限元模型验证了该公式的正确性.该公式计算简单、精度高,适用于各种基础类型的双柱式桥墩基频的估算,也适用于基础约束刚度的识别和桥墩施工质量控制评估.     

斜交角度对斜梁桥冲击系数的影响

我国现行规范规定冲击系数是基频的函数,由于斜角角度的存在,斜桥振动基频必然与正桥有很大差别。使用midas软件通过梁格法建立斜桥模型,分析基频随斜交角度的变化,总结斜交角度对斜桥基冲击系数的影响。     

无缝化改造的空心板桥受力性能

对某多跨空心板桥进行了无缝化改造, 简支板改为双排支座连续板, 桥台改为延伸桥面板桥台, 取消了全桥的伸缩装置; 测试了实桥静动载, 研究了无缝化改造后的多跨空心板桥受力性能; 应用有限元模型, 计算了结构受力、承载力、引板受力及单、双排支座对结构力学性能的影响。测试结果表明: 无缝化改造后的桥梁实测基频为8.60Hz, 高于改造前的5.37Hz, 4种车速下实测冲击系数最大值为1.11, 小于《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60—2004) 的计算值1.36, 应变与挠度校验系数均小于0.95, 因此, 无缝化改造提高了全桥整体性能, 改善了行车条件。有限元分析结果表明: 无缝化改造后桥梁基频的计算值为8.48Hz, 实测基频与计算基频比值为1.01, 因此, 改造后桥梁功能状况良好; 跨中截面的正弯矩明显降低, 第2跨跨中降幅最大, 达15.6%, 但内支座处出现了负弯矩, 同时剪力增大, 最大增幅为18.2%;跨中挠度明显降低, 以第2、3跨降幅最大, 达35.5%, 桥梁整体刚度明显提高; 最大裂缝宽度计算值为0.15mm, 小于《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62—2004) (简称《桥规》) 规定的0.20mm, 承载力、挠度和裂缝宽度验算均满足《桥规》要求; 支座排数对上部结构的受力影响较小, 采用双排支座是可行的; 引板与地基的摩擦因数对引板和铺装层轴向力影响较大, 对弯矩影响较小; 引板和铺装层最大拉应力分别为0.87、1.25MPa, 满足设计强度要求。