大跨径简支钢箱梁弯桥抗倾覆性能研究

以一座60 m简支钢箱梁弯桥为例,介绍了钢箱弯梁的设计要点,探讨其倾覆破坏机理,并通过建立有限元模型验算了桥梁抗倾覆性能,分析超载、重车偏心荷载作用、支座间距、压重与否对桥梁抗倾覆性能的影响。研究结果表明,汽车在弯桥偏外侧行驶时增加桥梁倾覆危险的可能;偏心行驶重车距路缘距离和支座间距变小,最小支座反力下降十分明显;支座附近的压重能有效地提高抗倾覆安全性能。     

可调高拉压智能支座设计与应用

独柱墩桥梁倾覆过程与支座受力状况紧密相关,因而研究能感知受力状况的支座显得尤为重要。设计了一种可调高拉压智能支座,通过在支座本体中安装压电陶瓷,可判断支座拉压状况以及是否出现脱空和变位;同时在支座底部设计调高组件,可调节支座安装高度。所设计的智能支座,能有效监控独柱墩倾覆风险,具有施工方便、适用范围广和成本低等优点。     

弯桥抗倾覆分析

采用桥梁博士3.2进行受力计算,对呼包高速公路金山互通B匝道弯桥改建后的抗倾覆安全度进行了验算.     

新型弯桥抗爬移支座设计与应用研究

弯桥比起直桥更能适应复杂的路况,也更能满足美观的需求,但是弯桥受力复杂、事故频发,因此对弯桥的研究十分重要。本文首先对近年某一典型弯桥事故案例进行分析,根据分析提出一种新型弯桥支座布置方案以及支座形式,然后通过midas/civil软件建立三跨弯桥模型模拟弯桥使用过程中,车辆驶过造成的离心力作用、温度变化效应、徐变效应的影响,计算弯桥使用过程中可能发生的位移变化,支座支反力大小。最后根据此结果,确定支座尺寸参数,将其运用于实际的工程中。该布置方案中,自复位支座可以在箱梁受力爬移后通过自重使其复位,起到抗爬移作用;端部拉压式支座不仅能起到抗爬移作用,还起到了抗倾覆的作用。此布置方案可用于实现箱梁倾覆变形的分类控制,为曲线梁桥提升抗爬移及提升倾覆承载力提供科学经济的解决方案。     

曲线桥抗倾覆稳定性分析

曲线桥受力复杂,在"弯扭"耦合作用下,容易倾覆。近几年这种桥梁形式出现了多次严重的倾覆事故,在这种情形下,如何保证现役桥梁正常使用成为了急需解决的问题。根据曲线桥弯扭耦合的受力特点,通过规范提供的抗倾覆稳定性系数计算公式进行抗倾覆验算。以某匝道桥梁为例,利用MIDAS/Civil建立有限元模型进行分析计算。通过对车辆超载及支座预偏心大小等影响因素的分析,根据分析结果,得出了一定的结论,对曲线桥的设计等有一定的借鉴意义。     

独柱支承梁式桥倾覆稳定性验算方法研究

为减少独柱支撑匝道桥倾覆事故的发生,对该类桥梁倾覆稳定性验算方法进行研究.根据结构及受力特点,对独柱支承梁式桥进行分类,以北京市此类桥梁为背景,研究该类桥梁倾覆稳定性.研究结果表明,中墩固结独柱支承梁式桥倾覆破坏为构件强度破坏;中墩铰结独柱支承梁式桥倾覆破坏首先表现为边支座脱空,然后出现中墩支座转角超限,最终发生结构倾覆的本质特征,据此制定出了适用于验算独柱支承梁式桥倾覆稳定性的方法,可供同类桥梁的设计及维修加固参考.     

钢筋混凝土连续弯箱梁桥结构受力特点与实例分析

钢筋混凝土弯箱梁桥因其良好的力学性能及经济性,同时对道路线型的适应性,在城镇立交设计及公路路网交叉节点设计时得到了广泛的应用。现分析弯箱梁桥的力学性能及受力特点,并结合工程实例探讨有关弯箱梁桥支座布置及抗倾覆的问题,总结出弯箱梁桥在设计过程中的注意事项及解决方法,为同类桥型的设计提供一定的参考。     

强倾弱弯梁桥设计准则研究

多起梁桥倾覆事故显示，主梁发生横向倾覆而未发生强度破坏，说明独柱墩梁桥的抗倾覆承载力和抗弯承载力不匹配。为避免超载作用下梁桥发生非延性的倾覆破坏，提出了强倾弱弯设计准则，并推导了强倾弱弯的计算公式。以跨径分布、箱梁线重度和支座分布等为参数，给出了三跨连续梁超载系数的快速计算公式。进一步以江苏无锡312高架桥、哈尔滨三环路鸿福路段高架桥和湖州104高架桥为例，进行强倾弱弯设计准则分析和初步验证。结果表明：①车道荷载横向偏载、纵向满布是连续梁桥抗倾覆最不利的活载布置方案；②传统独柱墩梁桥难以满足强倾弱弯设计准则，无法保证强度破坏发生在倾覆破坏之前；③忽略支座尺寸、大转动效应以及桥梁实际抗弯承载力与设计抗弯承载力的差异，抗倾覆稳定系数应大于2.88才能实现强倾弱弯，而不是2018版《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中规定的2.5。     

独柱墩桥梁抗倾覆加固及同步顶升更换支座技术

随着经济及交通运输业发展,伴随的车辆极端超载问题时有发生。近十几年来国内发生多起独柱墩桥梁倾覆事件,给人民生命财产造成巨大损失。如何对这种桥梁进行加固,防止类似事故再次发生,是公路桥梁管理者必须研究和开展的工作。上海市S1公路迎宾立交桥为独柱墩形式,在不改变原有受力体系的情况下,通过增设钢盖梁及两侧辅助支座,满足桥梁抗倾覆要求;并在开放交通状态下,利用新增钢盖梁进行同步顶升更换老化支座,进一步验证了结构受力安全和抗倾覆承载能力。该项目的成功实施对国内同类桥梁的抗倾覆加固具有较高的参考价值。     

预应力混凝土曲线梁桥几个问题研究

曲线梁桥是弯扭耦合作用下的空间受力结构,现行桥梁规范所包括的内容滞后于桥梁的发展,平面分析的方法已不适用。文中对曲线梁桥的弯扭耦合效应、内外梁体受力不均以及恒载作用下结构产生较大的转矩等受力特点进行了分析。分析结果表明:曲线梁桥中间支承方式的设定不能改变支座的反力,外侧腹板弯矩内力均大于内侧腹板的弯矩内力,曲线半径越小,变化幅度越大。     

小半径连续弯梁桥抗扭支座压力储备问题

本文结合工程实际,着重从结构的支承条件入手,通过受力分析,归纳总结出单点支承的小半径连续弯梁桥,如何提高梁端抗扭支座的压力储备,以避免梁端内侧支座发生脱空问题。     

几种常见形式的等效阶梯截面

针对许多平面杆系桥梁分析软件仅提供梯形分块法的截面尺寸输入方式和截面几何特性已知或者有解析表达式的带有曲边的截面不便直接使用梯形分块法的问题，利用桥梁结构平面计算中截面等效的概念．提出了等效算法，构造了节线数不多于6的等效阶梯截面，推导了等效阶梯截面几何要素的一般计算公式．给出了圆形、圆环等几种常用截面形式的不多于6条节线等效阶梯截面尺寸计算的具体而又简捷的公式。     

钢箱-混凝土组合曲线梁桥长期爬移分析方法

为了分析钢箱-混凝土组合曲线梁桥的长期爬移规律及其影响因素,并提出可能的防控措施,采用Abaqus有限元软件建立了钢箱-混凝土组合曲线梁桥的有限元分析模型,分别提出了支座摩擦滑移、长期精细温度场以及车辆离心力的模拟方法,分析了在这几种因素共同作用下曲线梁桥支座连续2 a的切向、径向位移变化规律,为钢箱-混凝土组合曲线梁...     

异型曲线钢箱梁桥支座布置方式研究

为了研究支座布置形式对异型曲线钢箱梁桥支座水平反力的影响、提出对结构有利的支承布置方式,以一实际的异型曲线钢箱梁桥为例,采用有限元法建立精细的空间有限元模型,分析其在自重、二期恒载、温度作用和汽车活载等荷载下10种支座布置方式产生的支座水平反力。通过综合分析,提出较合理的支承布置方式,减小支座的水平反力,保证结构的安全使用,为类似异型桥梁的支座设计提供依据。     

曲线钢箱梁支座反力分析和脱空控制

哈尔滨市香滨路连续曲线钢箱梁在初始设计支承条件下,最小验算支反力出现负值。为防止桥梁运营阶段支座脱空,对桥梁上、下部结构产生附加病害,根据曲线钢桥特点,采用有限元法及相关推导公式对负支反力产生的主要原因进行分析,经分析,曲线梁桥曲率的存在、横截面尺寸的分布特点以及钢箱梁自重小是导致支座脱空的主要原因。以此为基础,提出设置配重和支座预偏心的综合支座脱空控制方法。实践证明:在梁端配置适当重量后,负支反力会明显减小,再进行适当支座偏移后即可达到设计支反力要求。通过静载试验进一步验证了该法具有良好的实际效果。     

曲线桥梁弯扭耦合减震半主动控制分析

理论研究与震害经验表明,地震时曲线桥梁会产生弯扭耦合振动。为了减少弯扭耦合的地震反应,提出了利用压电摩擦阻尼器进行曲线桥梁地震反应半主动控制的方法,建立曲线桥梁空间有限元模型,在桥台支座部位设置半主动控制阻尼器,在不同地震波入射角情况下分析了半主动控制算法的减震效果。结果表明,半主动控制界限Hrovat最优控制算法能有效地减小曲线桥梁地震反应,其控制效果优于简单Bang-bang控制算法,而始终提供最大阻尼力的被动控制方法会增大桥梁地震反应,并不是被动控制阻尼力越大越好。     

危旧双曲拱桥承载能力评定探讨

随着交通事业的发展,双曲拱桥作为早期发展起来的一种桥型暴露出来的不足和缺陷已不能满足现代交通发展的需要。结合工程实例对危旧双曲拱桥病害特点进行分析,对荷载试验方法在双曲拱桥承载能力评定的应用进行探讨、研究,着重对如何建立合理的有限元模型正确评价结构实际承载能力进行探讨。     

双曲拱桥复合套拱加固方法及应用

针对传统双曲拱桥加固存在的新旧混凝土结合受力不明、施工平台搭设复杂等问题,在双曲拱桥下部结构安全储备充足、需更换拱上填料的条件下,提出双曲拱桥复合套拱加固方法,即在原拱圈上新增拱肋、横系梁及加厚拱板,形成框架式受力结构,实现双曲拱桥加固。应用时,首先封闭桥面交通,拆除旧桥面及附属设施、旧拱上填料;其次在裸露的主拱圈上增设主拱肋及横系梁,根据配重需要设置拱背加厚区;然后在主拱圈及新增结构上浇筑轻质拱上填料;最后进行桥面系及附属设施施工。该方法无需拱下支架,对桥下交通影响小,安全性高,不改变桥梁外观,尤其适用于文物桥梁维修改造。在南京长江大桥双曲拱桥S56跨涉铁工程中应用该技术,有效提高了结构承载力和整体性,工期缩短约67%,综合成本降低约26%。     

预应力混凝土连续弯箱梁桥同步顶升纠扭施工

既有预应力混凝土连续弯箱梁桥在运营阶段经常出现支座变形、脱空及梁体扭转、偏位等病害,使桥梁结构受力趋于不利状态。以上海市一座匝道桥梁加固处理为对象,在对该桥病害原因进行分析的基础上,介绍采用PLC液压同步技术对桥梁进行整体同步顶升(不对称布顶)更换支座、纠扭、增设支座调整扭矩与支座反力等改造措施。实施结果表明:同步顶升控制系统较好地保证了顶升位移的精度;支座反力测定简便、可靠;病害弯桥基本恢复到原设计状态,实施效果良好。     

山区曲线桥梁设计问题的探讨

受到道路整体线形的布置和地形的阻碍，山区桥梁在设计过程中直线线形通常不能满足指标要求，所以曲线桥的发展越来越受到人们的关注。直线桥和曲线桥的设计要求大相径庭，针对曲线桥的设计进行了分析研究。主要研究了曲线桥的受力方式、曲线桥的分析方法及不同曲率下桥梁的空间分析。通过利用Midas FEA桥梁建立实体模型，计算分析了曲率半径对支座反力、主梁内外侧挠度差值及应力差值的影响。对桥梁的设计工作提供了相应的理论依据。