单索面部分斜拉桥拉索区横隔梁空间应力分析

以湖北省某座双塔三跨部分斜拉桥为工程背景,采用Midas/FEA空间有限元分析软件建立了索梁锚固区梁段实体模型,通过对竖向预应力的选型及横隔梁的钢束配置情况对比分析,得出拉索区横隔梁空间应力分布状态。分析结果表明,在最不利荷载组合下,横隔梁区域以及索梁锚固区箱室局部存在较大拉应力,通过施加横隔梁横向钢束,其拉应力值得到了有效降低,以防止横隔梁底部及索梁锚固区箱室出现开裂现象,同时竖向预应力采用无粘结预应力钢棒,较传统竖向预应力钢筋具有材料性能优异、施工工艺简单、施加预应力效果较好等优点。     

混凝土箱梁顶板横向预应力框架效应分析

针对目前预应力混凝土箱梁腹板开裂现象比较普遍这一现象,拟从预应力混凝土箱梁顶板横向预应力框架效应查找开裂原因。首先,分析了箱梁截面参数对顶板预应力横向框架效应的影响,然后结合具体预应力混凝土连续箱梁桥,分析了预应力混凝土箱梁顶板横向框架效应所引起的腹板竖向拉应力,得到了一些有意义的结论,可为改进该类桥梁的设计提供参考。     

组合加固足尺预应力混凝土箱梁抗弯性能试验

为解决危旧混凝土梁桥结构性能显著下降的问题, 采用足尺试验研究了应用钢板-混凝土组合加固预应力混凝土小箱梁的抗弯承载性能; 对2片20m跨径钢板-混凝土组合加固足尺梁进行抗弯承载性能试验, 并与1片未加固足尺梁和1片预应力CFRP加固足尺梁的抗弯承载性能试验结果进行对比, 分析了足尺预应力混凝土小箱梁组合加固后的抗弯性能, 研究了加载全过程跨中截面的加固钢板、原梁主筋、顶板混凝土和钢筋与连接构造的应变变化规律; 基于足尺试验结果, 建立了钢板-混凝土组合加固预应力混凝土小箱梁抗弯承载力简化计算公式。研究结果表明: 钢板-混凝土组合加固梁在破坏时表现出明显塑性破坏特征; 与未加固梁相比, 钢板-混凝土组合加固足尺试验梁的极限承载力实测值提高了76%以上, 在正常使用阶段下的刚度提高1倍以上, 因此, 组合加固能显著提高预应力混凝土箱梁的承载性能; 受力过程中试验梁跨中截面应变分布符合平截面假定; 组合加固部分与混凝土箱梁腹板纵向相对滑移小于0.6mm, 因此, 钢板-混凝土组合加固后的试验梁整体工作性能较好; 足尺试验得到的极限承载力与简化公式计算结果的比值分别为1.06和1.01, 因此, 简化公式可靠, 可用于组合加固预应力混凝土箱梁的承载性能计算与分析。      

双线铁路连续刚构桥宽箱梁空间应力分析

利用大型结构有限元分析程序ANSYS对一座三跨预应力混凝土连续刚构桥进行空间分析,其主梁为单箱单室变截面扁平宽箱梁.对比分析在不同荷载工况下箱梁截面的受力特性,结果表明:箱梁横、纵向应力沿截面出现显著的不均匀性,表现了很明显的正剪力滞效应,这种不均匀性在跨中截面尤其突出;预应力空间效应及箱梁剪力滞、畸变等因素使箱梁顶、底板局部出现了较大的应力.增设箱梁横隔板可以增大这种结构的横向抗弯刚度,改善其受力性能.所得的分析结果可为同类桥梁的设计和施工提供参考.     

波形钢腹板PC组合箱梁弯曲性能理论分析与试验研究

对波形钢腹板PC组合箱梁模型梁的抗弯性能进行了理论分析与试验研究，分析了波形钢腹板的褶皱效应及波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁的弯曲应力计算模式．讨论了在跨中截面单点对称荷载作用下，波形钢腹板和上、下混凝土翼缘板的纵向正应力分布规律、组合箱梁的变形及裂缝分布规律．试验结果表明，在荷载作用下波形钢腹板PC组合箱梁具有常用梁的特性．     

预应力长期损失试验测试与预测

前言箱梁设置竖向预应力的目的是为减小主拉应力,防止腹板开裂。然而大量的混凝土箱梁桥在腹板施加竖向预应力后,施工和运营过程中腹板还是存在不同程度的开裂现象,交通部规划设计研究院曾对部分省市修建的预应力混凝     

矮塔斜拉桥拉索区横隔梁空间应力分析

以山西省某座三跨矮塔斜拉桥为工程背景,利用Midas/FEA空间有限元分析软件建立索梁锚固区梁段实体模型,分析拉索区横隔梁空间应力分布状态。分析结果表明:在最不利荷载组合下,悬臂板处上横隔梁下部区域以及与其相连的边腹板局部范围存在较大拉应力,通过施加横隔梁横向钢束可有效降低拉应力值,以防止横隔梁底部及边腹板外侧出现开裂现象。     

预应力长期损失试验测试与预测

前言 箱梁设置竖向预应力的目的是为减小主拉应力,防止腹板开裂。然而大量的混凝土箱梁桥在腹板施加竖向预应力后．施工和运营过程中腹板还是存在不同程度的开裂现象,交通部规划设计研究院曾对部分省市修建的预应力混凝土梁桥做过一次调查,共收集到13个省市、19座已建大跨度PC桥梁的裂缝情况表明：施加腹板竖向预应力并不能完全防止腹板的开裂,显然竖向预应力损失过大或失效是主要原因之一。     

新型波形钢腹板组合箱梁桥横隔板间距研究

为有效控制新型波形钢腹板钢底板混凝土顶板组合箱梁畸变和翘曲效应,利用有限元模型分析横隔板形式和数量对偏心荷载作用下新型组合梁截面畸变性能的影响,并基于参数研究腹板厚高比和截面厚宽比与横隔板间距的关系。结果表明:横隔板可有效增强新型波形钢腹板组合箱梁抗畸变性能,但对控制截面扭转变形作用较差;腹板厚高比和截面厚宽比对组合梁截面畸变效应影响较大,综合考虑腹板厚高比和截面厚宽比的影响,拟合出新型波形钢腹板组合箱梁桥横隔板合理间距经验公式,所提出的经验公式计算结果与有限元结果吻合较好,可为该类组合桥梁横隔板设计提供理论支撑。     

竖向预应力对一座变截面连续箱梁桥简支端的主应力影响分析

箱梁截面的刚度大,整体性好,既能承受正弯矩,又能承受负弯矩,为一种性价比较好的截面型式。但近年来发现部分箱梁简支端附近腹板有开裂现象,个别较严重。本文以一座预应力混凝土变截面连续箱梁桥为例,通过空间有限元数值仿真分析计算,发现竖向预应力对箱梁腹板主拉应力影响较大。     

波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁施工技术

结合三道河中桥工程实例,重点介绍了波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁波纹钢腹板安装,钢腹板间、与顶底板、与横隔板和端横梁的连接以及体外预应力施工等关键技术。实践证明,采用波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁不但能减轻预应力混凝土箱梁的重量,还可实行工厂化生产,达到简化工艺、节约材料用量、降低成本的目的,保证工程施工质量。三道河中桥的建设对于预应力混凝土组合箱梁的推广应用起到了积极促进作用。     

体外横向预应力混凝土梁构造设计优化分析

对采用10.9级高强螺栓作为体外横向预应力筋加固已有构件的可行性进行了探讨,并对体外横向预应力混凝土梁的构造设计进行了优化分析.为保证外置横向预应力混凝土梁的加固效果,确保横向预应力能有效施加到混凝土梁上,设计了顶(底)板+侧板+肋板的钢垫板组合方式.通过有限元计算比较分析,确定了钢垫板的优化组合方式和截面尺寸.     

桥梁工程上部结构施工

上部结构施工方案某大桥设计形式为主桥采用59+85+48.5m变截面预应力混凝土连续箱梁,引桥为30m的装配式部分预应力混凝土连续箱梁。引桥上部结构施工引桥上部设计为30m先简支后连续的装配式部分预应力混凝土箱梁,将在k25+800处各设置预制场进行预制,采用龙门吊提升,双导梁架设的施工方法。三跨连续变截面箱梁施工方案     

上部结构施工顺序对预应力盖梁受力及配束的影响分析

结合某快速路工程的大悬臂预应力盖梁结构,分析了上部结构为小箱梁的预应力盖梁在不同的施工步骤下,预应力盖梁结构的应力状态,以及达到相同的应力水平下,盖梁所需要的最小配束情况。对比了沿一个方向依次架梁、由内及外架梁、由外及内架梁三种情况下的盖梁截面最大应力,并通过改变施工顺序,优化了预应力盖梁的配束,为今后预应力盖梁的设计及施工提供了参考。     

基于三维有限元的连续箱梁墩顶弯矩折减研究

常规的预应力混凝土连续箱梁计算普遍采用梁单元,该法未能有效考虑中间支座位置处主梁弯矩的折减,存在弯矩设计值偏大的问题。本文采用三维有限元MidasFEA程序作为数值分析手段,对连续箱梁的弯矩折减进行研究。以横隔梁厚度和支座布置形式为参数,通过杆系模型和实体单元模型的主梁应力的比较结果,总结弯矩折减的影响规律。结合沈抚新区白沙河桥工程的计算分析结果,得到如下结论:支座布置形式及横隔梁厚度对墩顶弯矩折减有较大的影响,可折减88%～95%。在设计中应充分重视连续箱梁墩顶弯矩折减问题,可通过三维有限元计算得到连续箱梁墩顶弯矩折减系数。     

智能三点式钢横隔梁的研究与应用

小箱梁斜交桥的混凝土横隔梁在施工时存在难以对齐的问题,即使施工顺利完成,在后期使用过程中也较易开裂.研发了一种新型智能钢横隔梁,结合依托工程104国道鹿城段改建项目,完成了横隔梁结构形式比选及工程应用.结果表明:新型智能三点式钢横隔梁在结构稳定性、施工便利性和经济效益等方面综合评价较好,可以代替传统混凝土横隔梁进行横向传力;智能构件在运营阶段可连续收集桥梁响应数据,通过数据云平台进行整理分析,实现实时监测预警,满足智慧交通建设的需求.     

连续刚构拱组合桥锚固区局部应力模型试验

为探讨连续刚构拱组合桥锚固区的局部应力,以宜万铁路宜昌长江大桥——连续刚构-钢管混凝土柔性拱新型组合桥为工程背景,分别进行了顶、底板模型试验,并与数值计算进行了比较,获得了锚固区局部应力的传递规律.此外,讨论了锚固区裂缝产生的原因.研究结果表明:在纵向预应力张拉过程中,箱梁锚固区始终处于弹性工作状态,锚垫板下混凝土受力是安全的;模型各测试截面混凝土测点应力与施加的荷载呈线性关系,结构处于弹性受力状态.     

预应力布置对箱梁腹板受力性能的影响研究

预应力混凝土箱梁桥腹板斜裂缝是结构性裂缝,受腹板纵向预应力布置方式和竖向预应力大小的影响。在收集整理国内外已建与在建的预应力混凝土箱梁桥腹板开裂成因的基础上,以两座大跨径预应力混凝土箱梁桥为例,有针对性地从设计方面分析顶板束、腹板下弯束和底板束对腹板主拉应力计算的影响,并提出一些相应预防措施。     

PC箱梁横隔板对其截面应力影响的空间分析

对一座铁路三跨连续PC刚构桥变截面宽幅箱梁进行了空间应力分析.分析结果表明,预应力空间效应、箱梁剪力滞及畸变等因素使箱梁顶、底板应力沿横向分布出现很大起伏,箱梁横、纵向应力沿横向出现明显的不均匀,截面变形也表现出畸变和不平顺性.为了减轻和克服这种不利的受力状态,增设横隔板能显著增大结构的横向刚度,达到减少箱梁顶、底板应力峰值,降低应力不均匀性的效果.本文得出的结论可为同类桥梁的设计和施工提供一定的参考.     

斜腹板倾斜角度对斜拉桥箱形主梁应力的影响

利用结构有限元分析程序ANSYS，改变斜拉桥的斜腹板倾斜角度，对不同情况下的箱形主梁建立了五个有限元模型．分析了箱形主梁的应力分布特点，归纳出斜拉桥中此类双箱单室倒梯形截面的薄弱环节及斜拉桥箱梁在不同斜腹板倾斜角度下的应力变化．考虑到梁段以外附近区域的作用，在其两端面上施加了由平面杆系结构分析所得的端面内力，另外，索力和预加力(梁纵向、横隔梁横向、斜腹板竖向)也施加在相应的位置，分析了不同斜腹板倾斜角度下的箱形主梁在自重、索力和预应力作用下的空间应力效应．通过对以上工况计算结果的分析，得出了一些结论，给出了斜腹板倾斜角度的合理化建议，以望对今后斜拉桥主梁的设计和施工提供一定的参考．