混凝土连续宽箱梁桥横向偏载效应试验研究

预应力混凝土连续宽箱梁桥广泛应用于当前桥梁建设中,但因其宽跨比较大,在偏载作用下,需要合理确定偏载增大系数。该文结合某两跨连续宽箱梁桥,分别建立了空间梁单元模型和实体单元模型,梁单元模型采用经验系数法考虑偏载效应,对偏载作用下的受力进行了分析,将理论计算结果与静载试验值进行了对比分析。结果表明:实体有限元模型的计算结果与实测值接近,各测试截面的偏载增大系数相差在7%以内,梁单元模型计算的跨中最大位移比实测值偏小10%,中支点处最大压应变偏小18.6%,故对宽箱梁桥设计宜采用实体模型计算偏载增大系数或进行受力分析。     

酉水大桥大跨度预应力混凝土连续梁桥斜交高墩盖梁受力特征分析

以湖南省张花高速公路酉水大桥（80m＋145m＋80m）斜交高墩大跨度悬臂浇筑预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景,运用MIDAS软件建立箱梁整体梁格模型,得出桥墩的最不利荷载组合,在此基础上运用AN—SYS软件建立主桥斜交高墩实体模型,对盖梁在最不利上部荷载作用下的受力特征进行分析。分析计算结果表明,斜交高墩盖梁应力分布特征有别于正交桥墩盖梁,该正八边形盖梁最小压应力产生于支座垫石与盖梁接触面中心处,以垫石为中心向四周逐渐变大;盖梁在两个支座垫石之间的局部区域存在超出混凝土抗拉极限设计值的拉应力,该拉应力产生于盖梁中心上表面处。分析结果对不同于正交桥墩盖梁支点角隅区钢筋的配置有指导意义。     

基于杆梁混合单元的系杆拱桥稳定性分析

进行预应力系杆拱桥稳定性分析时,系杆内的预应力不易于在梁单元中进行精确模拟.为找到一种易于为工程设计人员掌握的计算方法,采用梁单元模拟混凝土,采用杆单元模拟钢筋,通过建立杆梁单元约束方程模拟混凝土与钢筋的共同受力.为验证该方法的正确性,同时采用Solid65和Link10单元建立系杆梁实体模型作为校核.分析结果表明,基于混合单元建模得到的系杆梁变形与用实体单元建模得到的系杆梁变形基本一致,可以用于系杆内的预应力模拟.将此杆梁混合单元应用于和孚人行天桥的稳定分析,得到的稳定系数同变形情况与其他软件计算结果基本一致.     

基于FEA全桥模型的预制小箱梁隐盖梁受力分析研究

本文结合工程实际,提出采用数值分析的方法研究了隐盖梁受力特点,在同类工程中具有借鉴意义。通过Midas Civil梁单元模型和Midas FEA全桥实体单元模型进行对比分析,可得到以下结论：（1）采用FEA整体建模能有效模拟隐盖梁受力情况。（2）小箱梁与隐盖梁交界处存在应力集中,导致主拉应力较大,设计时应保证小箱梁纵向钢筋的完整并减少隐盖梁预应力开槽对结构的削弱。（3）由于边墩隐盖梁嵌固效应,导致边跨跨中正弯矩减小,设计中可适当减小边跨小箱梁预应力筋。     

单柱盖梁柱顶弯矩折减的三维有限元分析及工程应用

利用Ansys的Solide45单元建立实体单元模型,后处理中提出了实体单元弯矩提取的新方法:利用轨迹变量运算的方法提取了盖梁的弯矩。利用三维实体单元模型计算和珠海某桥盖梁柱顶的测量结果,通过实际结构折减弯矩与理论计算折减弯矩相比较,得出连续梁中间支承处弯矩折减理论可适用于盖梁,但该折减公式R(h+b)/8的折减量对盖梁结构稍稍偏大,而用公式R(h+b)/9计算盖梁折减弯矩较为合适。     

双悬臂L型预应力混凝土盖梁受力特点及配束方法

以上海市大叶公路奉贤段改建工程中L型高低盖梁为背景,提出了2种可行的L型盖梁的钢束配置方法,并分析了盖梁在2种配束方式下的受力特点.提出了横向不对称钢束配置方案的优化方法及施工阶段的钢束张拉顺序布置方法,通过对比分析盖梁实体有限元模型和梁单元模型下的计算结果,提出了2种分析模型在工程设计中的使用建议.     

“缩径法”在桥梁盖梁加固中的应用研究

以江西境内某桥维修加固工程为例,针对现场对桥墩盖梁检查发现的病害,采取缩小跨径加固法(简称"缩径法")对盖梁进行加固;通过建立有限元模型对加固前、后桥墩盖梁各单元面应力的分析,论证了该加固方法对盖梁受力的改善,说明了该加固方案的可行性。     

考虑荷载横向分布的箱梁有限元精确建模研究

为精确考虑荷载横向分布,以实体模型计算结果为基准,分别建立箱梁桥单梁模型及梁格模型,对其受力进行对比分析,结果表明单梁模型精度较差且难以准确反映其荷载横向分布,而梁格模型较精确但仍存在一定误差;采用调整虚梁截面特性以改变虚拟横梁刚度的方式对梁格法模型进行修正,其计算结果更精确。     

连续刚构桥墩抗裂实体有限元分析

对多跨连续刚构桥墩做了线性和非线性有限元分析,比较分析了桥墩应力和裂缝大小在梁单元与实体模型下的差异。结果表明,梁单元模型桥墩的拉应力与裂缝均比实体模型要小,并且梁单元模型桥墩两肢V腿合并处应力与裂缝大小严重失真;收缩徐变、汽车荷载和整体降温是引起桥墩受拉的主要原因;中跨合拢前互推两侧梁体,可以有效改善桥墩受力。     

大悬臂倒T型盖梁设计

以青岛市辽阳路快速路二期工程主线标准盖梁为实例,介绍了城市高架桥梁中经常采用的小柱距、大悬臂倒T型盖梁,并建立杆系与实体模型,进行结构受力分析,为类似城市桥梁设计工作提供借鉴与设计经验。     

广清高速公路桥梁空心板拼宽方案受力分析

广(州)清(远)高速公路实施改扩建,其桥梁段相应也要拓宽。文中阐述了空心板桥梁拼宽原则,提出了桥梁拼宽方案及计算参数。以新华高架桥连续3跨16m预应力混凝土空心板为例,对不同拼宽方案建立有限元模型,并进行结构内力计算和性能对比分析,最后推荐桥梁拼宽采用独柱墩+盖梁刚接+桩顶设系梁方案。     

曲线变宽连续钢箱梁桥的设计要点

对曲线变宽连续钢箱梁采用MIDAS软件建立空间梁单元、空间板单元进行计算分析,优化曲梁单元计算模型更加符合实际受力情况.依据新规范对各个设计要点如:局部稳定折减、剪力滞折减、第二体系、空间腹板配比等分项阐述,总结曲线钢箱梁计算规律与设计要点,提出优化设计思路.根据梁、板单元特性与结构特点合理选择计算模型.     

无动力平板拖车的建模与刚强度分析

利用CAE软件进行无动力拖车车架刚强度分析,采用梁单元和壳单元两种方式建立了拖车的有限元模型.先在梁单元模型上确定了轻量化的方案,再使用板壳模型校核结果,同时针对模型计算的结果,对拖车的相应薄弱部位进行了结构加强.通过建模、加载、计算及分析,获得了车架的变形及所受应力数据,为车架的轻量化设计提供了重要的依据.     

连续T形梁桥梁格法分析及梁格模型修正研究

采用梁格理论对某连续T形梁桥进行结构分析计算,用Midas/Civil和Midas/FEA分别建立增设虚拟横梁的梁格模型和实体模型,通过对梁格模型、实体模型、刚接梁法、比拟正交异性板法(G-M法)计算得到的结果与荷载试验现场实测数据相互对比分析,提出连续T形梁桥梁格模型的虚拟横梁截面参数取值建议。结果表明:梁格法简单易行,且计算精度能够满足一般工程要求。在此基础上重点分析桥面铺装、普通钢筋和预应力筋以及防撞护栏对连续T形梁桥结构整体的影响,给出了梁格模型的修正方法和建议,使梁格模型更加精细化,能够更加真实可靠地反映桥梁整体状况。     

斜交桥横隔梁受力分析

在城市桥梁设计中,往往会碰到斜交桥,受斜交角度的影响,斜交桥的横隔梁受力和直交桥横隔梁受力不同,采用刚性横梁法无法模拟横隔梁在整体中的受力结构。采用Midas／Civil有限元分析软件建立剪力柔性梁格模型,分析斜交桥边墩处横隔梁和中墩处横隔梁的受力,并与Ansys大型有限元分析软件建立实体模型计算结果对比。     

单塔自锚式悬索桥异形桥塔设计

为了表现九乔路单塔4跨自锚式悬索桥的艺术造型,提升城市区域景观,桥塔采用双耳瓷瓶轮廓异形结构。先从建筑和结构2方面阐述了该桥塔的设计,然后采用Midas Civil及Fea软件分别建立桥塔空间梁单元和实体单元有限元模型,对恒载、汽车荷载、温度梯度作用下的桥塔结构设计进行计算,并对2个有限元模型的计算结果进行对比分析。计算结果表明:1)桥塔截面尺寸合理,受力满足规范要求; 2)梁单元模型和实体单元模型整体计算结果比较一致,但在塔底等交接位置的局部应力计算结果相差较大,2种模型需要相互校核。     

不同墩柱形式的城市高架桥抗震性能研究

为研究不同墩柱形式对城市高架桥抗震性能的影响,选择合适的城市高架桥墩柱形式,依托3跨连续城市高架桥,采用SAP2000建立有限元模型,通过非线性时程分析结果对4种墩柱形式下城市高架桥的抗震性能进行分析。研究结果表明：城市高架桥双柱式桥墩设置盖梁和系梁会增大桥墩的横向刚度,使结构横向振动周期变小;桥墩设置盖梁和系梁会增大纵向地震作用下桥墩的受力;桥墩设置盖梁和系梁可以改变横向地震作用下桥墩的受力分布,使墩身弯矩变小,但会使剪力增大;盖梁和系梁的设置对摩擦摆支座和墩梁相对位移影响较小。研究成果可为同类型桥梁抗震设计提供参考。     

简支T型桥荷载横向分布系数计算方法的比较研究

以简支T型梁桥为例进行理论分析,应用简化方法计算了简支T梁桥的荷载横向分布系数,同时采用不同的单元建立简支T梁桥的实体模型和壳单元模型,计算出其荷载横向分布影系数的理论解和数值解进行比较,结果吻合较好,验证并分析了荷载横向分布系数计算方法的精确性和适用性,同时证明了有限元法在计算荷载横向分布系数的方便性、可行性。     

超宽钢箱梁横向应力与变形研究

以广东佛山平洲水道跨东平水道特大桥为背景,针对超宽幅钢箱梁运用空间有限元方法建立有限元板单元模型,对钢箱梁桥面板关键施工阶段及成桥后的横向应力与变形进行分析,揭示其横向应力与变形分布规律;与平面梁单元应力计算结果进行对比,分析超宽幅钢箱梁结构计算时采用平面梁单元与实体板单元的差异,建议采用空间有限元方法计算钢箱梁横向应力。     

柱式桥墩台盖梁的深梁计算与设计

柱式桥墩是公路桥梁设计中普遍采用的结构形式,由于桥梁跨径、斜度、桥宽的变化,很难完全套用现行标准图和通用图,尤其是盖梁标准化程度底,往往需要设计者对盖梁进行内力分析与设计,<公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范>仅对钢筋混凝土盖梁跨高比L/h＞5和2＜L/h≤5的情况进行了抗弯、抗剪承载力规定,而跨高比L/h≤2即盖梁作为深梁的承载力未作规定.文中参照建筑部门规范,论述了盖梁作为深梁时的承载力计算方法和步骤,以及设计的构造要求,并列举了计算实例.