改善大跨度矮墩连续刚构桥受力的措施及其可行性研究

以一座大跨度矮墩连续刚构桥为背景,运用有限元软件建立了全桥的仿真计算模型,从调整结构受力方面,提出了改善大跨度矮墩连续刚构桥受力的措施,并对比分析了各种措施的实施效果及其可行性。     

桩土效应对大跨连续刚构桥的受力性能影响

大跨连续刚构桥群桩基础直接影响桥梁下部结构的抗推刚度。为求解大跨连续刚构桥的真实内力与变形,合理研究桥梁的受力性能,计算分析时,须考虑桩土相互作用。运用Midas_civil建立了郴州山店江大桥的仿真计算模型,分析了桩土效应对大跨刚构桥的受力影响。     

洛河特大桥抗震性能计算

为了准确计算洛河特大桥的地震反应,基于大跨径桥梁地震反应分析方法,建立了考虑桩-土相互作用的全桩模型,将波速大于500 m.s-1处的桩截去,并考虑桩-土相互作用的截桩模型与考虑各桥墩处场地土不同所产生的多点激励以及地震波有限波速传播所引起行波效应的大质量模型,采用大型通用有限元程序ANSYS进行桥梁三维地震动态时程分析。结果表明,高墩的位移响应与轴力大;墩越矮,横桥向剪力、顺桥向剪力以及顺桥向弯矩越大;截桩模型与全桩模型的位移响应在横桥向与顺桥向的最大偏差分别为7.4%与8.2%,故截桩模型可用作长桩桥梁时程的简化分析;大质量模型受质量块的大小以及桥墩高差的影响较大,跨径小于160 m以及桥长小于660 m的连续刚构桥对行波效应不敏感,因此,在高墩大跨径连续刚构桥抗震设计时,应考虑桩-土相互作用,并加强高墩的延性设计与矮墩的截面抗力设计。     

地震响应下矮墩大跨连续刚构桥下部结构受力分析

矮墩大跨连续刚构桥的墩身刚度大,其地震响应下的下部结构受力比高墩大跨连续刚构更加不利。针对这一状况,利用MIDAS/Civil软件对淮河特大桥下部结构进行分析,对比了高矮墩下部结构的地震响应受力行为,强调矮墩下部结构与高墩相比需增大配筋率,并提出了有利于下部结构受力的改善措施。     

多跨拱形V墩连续刚构桥设计及影响参数分析

为了研究某拱形V墩预应力连续刚构桥的受力特性,对该桥型的设计和该结构的受力体系进行探讨,采用有限元计算程序,对结构进行了建模计算,并重点分析了边中跨比、桩土作用、地基强度等参数对整个结构内力的影响,得出了该结构受力特点,可供同类型桥梁设计施工提供参考。     

桩土效应对大跨度连续刚构桥竖向振动特性的影响

以一座大跨度连续刚构桥为例,采用有限元软件Midas Civil建立了考虑桩土效应和不考虑桩土效应的有限元模型,对比分析了桩土效应对结构动力特性的影响,计算结果表明:桩土效应对桥梁结构的振型变化影响不大,但对其自振频率影响较大,且随着振型阶数的增加,误差就越大;等效嵌固法在合理的取值范围内能有效地模拟桩土效应,建模相对简单,对于地质条件差、跨径大且结构形式复杂的桥梁,为获取精确、符合实际的结构动力特性计算结果,建议采用m法模拟群桩效应。     

山区高矮墩大跨连续刚构桥对比分析研究

以贵州省瓮安河特大桥主桥设计为背景,对比分析了高矮墩与主墩高度相同两种条件下大跨度连续刚构桥主梁、主墩的力学特性和差异。得出高矮墩不对称布置除局部效应外,对主梁的整体受力影响不大,纵桥向和横桥向荷载效应均呈现出向矮墩处集中的趋势,且自振特性均表现出不对称的特点。     

刚构矮腿连续Y型墩路桥的设计与施工分析探究

探究非软弱土场地刚构矮腿连续Y型墩的设计和施工方法。参考群桩基础的弹塑性支承刚韧度,基于地基土比例常数m值开展包络计算,通过实验桩的单桩水平载荷实验,复核验证桩基础抵御水平载荷的能力。计算结果显示,合理考虑基础刚韧度后,刚构矮腿连续Y型墩工程设计胜任和适用于软弱土场地条件,对同类工程有参考意义。     

墩高差对大跨连续刚构桥地震响应的影响分析

为了分析墩高差对大跨连续刚构桥地震响应的影响,使用大型通用有限元软件Midas Civil建立了3种不同墩高差的有限元模型,模型考虑桩-土相互作用。运用反应谱法进行一致激励,得出了主梁及桥墩关键截面位移和内力的变化规律。结果表明:墩高差对主梁位移与内力影响较大,对于存在墩高差的桥梁,应着重考虑高墩的抗推刚度与矮墩的截面抗力。     

桩土相互作用对大跨连续刚构桥动力特性的影响

以一座大跨连续刚构桥为例,采用大型有限元分析软件midas/civil建立了全桥离散有限元模型,分别比较了全桥在承台底固结、等效土弹簧和等效嵌固3种不同边界条件下的动力特性。计算结果表明:桩土相互作用对大跨连续刚构桥的振型顺序和振型状态影响不大,但对频率影响较大。忽略桩土相互作用会使计算频率偏大,桩土相互作用对第2阶振型频率影响最大。采用适当深度的等效嵌固桩径可以模拟桩土相互作用。进行全桥动力特性分析时,不建议采用承台底固结简化模拟,建议采用土弹簧法来模拟桩土相互作用,以获取更为精确的动力特性计算结果。     

不等高双肢薄壁墩对大跨连续刚构静力影响

为分析不等高桥墩对大跨连续刚构桥梁的静力影响,以某在建大跨连续刚构桥为研究对象,分别建立墩高比为0．5～1．0的连续刚构桥计算模型,计算分析不同墩高比对大跨连续刚构桥的静力影响．计算结果表明,不等高桥墩对大跨连续刚构桥上部受力影响较小,而对桥墩本身的受力影响较大．通过采取必要的措施,大跨连续刚构桥梁的桥墩可采用不等高桥墩．     

矮墩连续刚构桥顶推合龙的计算分析与施工实践

合龙时实施顶推是优化矮墩及高温合龙连续刚构桥长期受力状态的重要途径。结合工程实践,探讨了对边主墩施加水平顶推力和墩顶侧向位移的计算过程,并详细介绍了顶推施工的控制指标。现场实测数据证明,预定的顶推力和墩顶位移设置合理,实测顶推力及墩顶侧向位移均在预期控制范围内。     

大跨高低墩连续刚构桥合龙顶推力计算分析

合龙顶推施工是建造连续刚构桥施工过程中的关键工序,以跨越一不对称狭长山谷的连续刚构桥(65m+120m+65m)为依托,分析了桥墩墩顶位移、控制截面内力和应力改善情况,提出了大跨高低墩连续刚构桥合龙顶推力的计算方法.计算方法考虑了恒荷载产生的有利影响,以及预应力效应、高温合龙、收缩徐变产生的不利影响.大跨高低墩连续刚构...     

低墩连续刚构桥力学行为分析

以一座3跨对称连续刚构桥为原型,通过对比不同墩跨比的连续刚构桥在规范中主要荷载组合作用下结构受力变化,给出结构受力变化的重要拐点,并在此基础上给出低墩连续刚构桥界定的建议;通过对比低墩和非低墩连续刚桥在不同主墩截面形式下结构的受力特点,得出四肢薄壁截面形式在满足稳定性的前提下更适合低墩连续刚构桥。     

行波效应对大跨连续刚构桥易损性影响分析

为了分析地震动的行波效应对山区大跨连续刚构桥易损性的影响,以西南地区某高墩大跨连续刚构桥为研究对象,采用谱兼容的方法选取了20条地震记录对桥梁结构进行了一致激励和多点激励下的增量动力分析,并得到其易损性曲线.研究结果表明:墩高越高,桥墩相对位移越大,最高墩的相对位移为矮墩的1.03~2.81倍,但矮墩发生损伤的概率要大于高墩,在抗震设计中应得到重视;与一致激励相比较,考虑行波效应时,矮墩发生轻微损伤和中等损伤的概率降低,高墩发生轻微损伤和中等损伤的概率增大,但行波效应会同时增加矮墩和高墩发生严重损伤的概率,因此在高墩桥的抗震设计中,特别是在高烈度地区,应考虑行波效应对桥梁结构的影响.     

梁—墩—桩基的动力特性研究

对大跨度桥的连续刚构部分,应用有限元法建立了三维梁-墩-桩的力学模型,采用大型工程软件对其进行动力特性分析。首先对桩基模型进行合理简化,建立了桩基空间计算模型并计算其动力特性。其次建立刚构桥的动力分析模型,并对无桩、有桩基不考虑土对桩振动的影响和考虑桩土相互作用的计算模型的计算结果加以分析比较。结果表明,桥梁体系的第三阶频率主要受高墩的影响,桥梁桩基对该体系振动特性的影响不明显。     

连续刚构桥合龙段施工技术和作业要点

连续刚构桥具有受力合理,跨越能力大,造型简单,维护方便,结构整体性能好,抗震能力强,抗扭潜力大,主梁连续无伸缩缝、行车舒适等优点,主梁墩梁固结,便于采用悬臂施工,而合龙段的施工是悬臂浇筑技术中非常重要的工序。以矮寨刚构桥为实例,阐述了合龙段的施工和技术注意事项。     

大跨度连续刚构桥抗震性能分析

双肢薄壁墩和单柱式墩是连续刚构桥的常用桥墩结构形式,为研究桥墩形式对桥梁的影响,以某连续刚构桥为基础,建立空间有限元模型,对比分析双肢薄壁墩和单柱式墩对连续刚构桥动力特性与地震相应的影响,研究预应力对桥梁地震响应和抗震性能验算的影响。结果表明,相同截面情况下,双肢薄壁墩比单柱式墩受力更为合理,预应力对刚构桥地震响应影响不大,但抗震性能验算时必须考虑预应力作用,且双肢墩的内外两肢受力要协调,避免正常使用状况下内外两肢内力相差过大。     

海上双肢墩连续刚构桥抗震性能分析

双肢墩是连续刚构桥梁常见的一种桥墩形式。以某海上连续刚构桥工程实例,通过有限元建模计算,对比桥墩取不同尺寸、是否设置系梁等不同情况下的地震响应,对海上双肢墩连续刚构桥桥墩及高桩承台基础在罕遇地震作用下的抗震性能进行分析。结果表明,双肢墩设系梁可以减小桥墩塑性转角、墩梁相对位移,并且基础受力优于增加双肢墩壁厚的情况。     

基于ANSYS的连续刚构桥地震响应分析

连续刚构桥是山岭重丘区的一种常见桥梁形式,但目前对其抗震性能研究尚少。以某三跨连续刚构桥为例,首先采用ANSYS有限元软件建立桥梁三维实体计算模型,其次分析该连续刚构桥在模拟震动条件下其主跨跨中、墩梁固结处的位移以及加速度响应,基于此分析该连续刚构桥在模拟震动条件下全桥最大的位移响应与内力响应。研究结果表明:连续刚构桥在地震波的影响下,墩梁固结处内力响应较其他位置响应最为明显;就地震波对连续刚构桥影响程度而言,纵桥向地震波影响程度大于竖桥向及横桥向地震波;在连续刚构桥设计施工过程中,建议严格控制墩梁固结处材料选用及施工质量控制,保证桥梁在震动情况下仍处安全状态。