基于欧洲规范的装配式T梁结构计算分析

为促进我国桥梁建设企业熟悉欧洲规范,对在国外推广应用装配式T梁桥(常采用欧洲规范设计)提供指导,阐述欧洲规范桥梁结构设计中的材料强度指标、作用效应组合,结合某装配式T梁桥的上部结构设计实例,介绍基于欧洲规范进行承载能力和正常使用极限状态设计验算内容。分析表明:采用欧洲规范计算分析装配式T梁时,需根据规范确定各项材料的强度指标、车辆荷载模型以及作用效应组合各分项系数;欧洲规范中结构整体和局部分析采用的荷载一般包含双轴集中力系统和均布荷载,荷载取值中已计入冲击效应;在承载能力验算中,主要进行抗弯和抗剪强度验算;在正常使用极限状态设计验算中,除需进行挠度和裂缝验算外,还应对混凝土及钢筋应力进行验算。     

欧洲规范的钢筋混凝土桥梁构件正常使用极限状态的裂缝控制分析

欧洲规范越来越广泛地应用于海外项目的桥梁计算设计中。笔者详述了采用欧洲规范对钢筋混凝土桥梁构件进行正常使用极限状态的裂缝控制分析方法,给出了具体计算实例,并与中国规范的裂缝控制方法进行了对比。     

基于欧洲规范的刚果(布)2座钢结构桥梁的设计北大核心

刚果(布)国家1号公路二期工程罗库尼大桥(Loukouni Bridge)主桥为跨度86m的上承式钢箱拱桥,朱埃河大桥(Djoué Bridge)主桥为跨度60m的简支钢-混结合梁桥。基于欧洲规范,从混凝土、钢材、钢筋等设计材料的选取,车道划分方法、交通荷载模式、疲劳荷载模式等方面,介绍这2座钢结构桥梁的设计内容。结构分析表明,2座桥梁均不需要考虑二阶效应;有效截面的确定需要考虑剪力滞效应及局部屈曲效应两方面因素,对于剪力滞导致的有效截面,用于整体分析时与各极限状态下截面验算时的有效截面的计算不相同,对于局部屈曲导致的有效截面,欧洲规范通过截面的分类来确定。结构验算表明,结构的承载能力极限状态、正常使用极限状态、疲劳极限状态均满足欧洲规范的要求。     

中巴预应力混凝土桥梁上部构造设计异同分析

介绍了巴基斯坦PKM项目中预应力混凝土梁桥上部构造的设计验算,并基于该项目将设计过程与中国规范进行比较,总结两国在桥梁上部构造设计方面的异同点。验算主要包括桥面板和主梁两大部分。桥面板验算依据规范建立公式进行;主梁承载极限通过CSiBridge软件建模进行分析验算。巴基斯坦桥梁的结构计算根据美国规范AASHTO LRFD,车辆荷载依据西巴基斯坦高速公路桥梁规范;桥面板的验算中,除对抗弯、抗剪、裂缝控制进行验算外,AASHTO还要求对桥面板悬臂部分受撞击作用进行验算;主梁的验算应分别对正常使用极限状态和承载能力极限状态进行荷载组合和验算。分析得到:中巴两国规范在计算预应力损失方面基本一致,另外在车辆荷载、裂缝控制、应力验算等方面都存在较大差异。     

一座三跨连续梁景观桥的设计

铁岭新区天水河四桥为三跨预应力混凝土连续梁景观桥。该桥采用小比例边跨的非常规跨径布置,获得了较好的桥梁整体造型景观视觉效果。运用桥梁有限元计算软件“桥梁博士V3．0”对桥梁结构进行分析,计算结果表明,桥梁的承载能力极限状态和正常使用极限状态的验算结果均满足规范要求,但桥梁边支点在荷载标准值组合下出现负反力,须进行桥头抗拉设计。采用端横梁加宽等压重与设置支座抗拉装置相结合的抗拉设计方法,可供同类桥梁设计作为工程参考。     

中美欧公路桥梁设计规范汽车荷载及作用效应对比研究

为响应我国一带一路倡议,拓展海外桥梁市场,为我国设计人员提供海外桥梁设计建议,对中美欧公路桥梁设计规范中所规定的极限状态、设计状况、汽车荷载模型、冲击系数及荷载横向分布系数计算方法进行了对比分析,并主要对汽车荷载效应及作用效应组合进行了分析计算。结果表明:对于极限状态与设计状况的分类,现行中国桥规与欧洲桥规较为类似,美国桥规对极限状态的划分与中欧桥规差异较大,且并未对设计状况进行分类;汽车荷载模式方面,中美欧公路桥梁规范的相关规定均有所差异,但都以"均布荷载+集中荷载"的模式为基础,欧洲桥规所规定的汽车荷载模型中的均布荷载集度较中国桥规与美国桥规偏大;荷载横向分布系数方面,中国桥规与欧洲桥规并未明确给出其计算方法,美国桥规则针对不同截面类型给出了相应的荷载横向分布系数计算公式。最后计算了主梁在恒载及汽车荷载下的作用效应。对于中小跨径桥梁,就汽车荷载效应及其承载能力极限状态下的效应组合而言,在多数情况下根据欧洲公路桥梁规范计算所得的作用效应较大,根据美国桥规与现行中国桥规计算所得的结果居中,根据旧版中国桥规计算所得的作用效应最小。     

阆中市嘉陵江三桥主桥设计及计算

以阆中市嘉陵江三桥主桥为工程背景,详细介绍了这座预应力混凝土连续刚构桥的设计,并采用桥梁静力计算程序QJX对其进行了计算分析,验算了该桥在正常使用极限状态和承载能力极限状态下的应力状态及变形情况.计算结果表明该桥具有足够的强度、刚度和抗裂性能,满足规范要求.     

中欧混凝土桥梁抗弯承载能力对比与快速设计

该文对比中欧混凝土桥梁设计规范的可靠度指标、设计使用年限、极限状态划分、材料特性等。为实现快速设计,编制欧洲规范承载力计算程序,并辅以算例对比中欧规范正截面抗弯承载力的异同。结果表明:中国规范可靠度指标较欧洲规范更高,中欧规范混凝土抗压强度、应力应变关系差异较小,但欧洲规范钢筋最大强度比中国规范更大。中欧规范正截面抗弯承载力计算假定基本一致,但欧洲规范正截面抗弯承载力比中国规范略大。欧洲规范承载力计算软件有较好的精度,能够达到快速对比设计的目的。     

基于欧洲规范的上承式钢箱拱桥结构设计

随着欧洲规范的全面实施,一些涉外工程项目也要求采用欧洲规范进行结构设计.该文基于欧洲规范,以刚果(布)国家1号公路二期工程中一座上承式钢箱拱桥为例,对结构整体分析、钢构件在承载能力极限状态和正常使用极限状态的验算等关键问题进行探讨.     

刚果(布)国家1号公路二期工程钢筋混凝土桥设计

为在海外工程中合理运用欧洲规范进行钢筋混凝土桥设计与计算,以刚果(布)国家1号公路二期工程钢筋混凝土桥为例,介绍采用欧洲规范进行钢筋混凝土桥设计的总体思路、结构型式、结构计算等内容。桥梁参考工程所在地实际情况、一期工程设计文件桥型的继承、标准化设计、法国规范及其工程习惯和施工方特长等进行设计;采用线弹性分析方法进行结构分析,验算结果均符合规范要求。对比发现,欧洲规范与中国规范差异较大,设计者在运用欧洲规范指导设计时须具有扎实的理论和计算功底。     

基于欧洲规范的刚果(布)2座钢结构桥梁的设计

刚果(布)国家1号公路二期工程罗库尼大桥(Loukouni Bridge)主桥为跨度86m的上承式钢箱拱桥,朱埃河大桥(Djoué Bridge)主桥为跨度60m的简支钢-混结合梁桥。基于欧洲规范,从混凝土、钢材、钢筋等设计材料的选取,车道划分方法、交通荷载模式、疲劳荷载模式等方面,介绍这2座钢结构桥梁的设计内容。结构分析表明,2座桥梁均不需要考虑二阶效应;有效截面的确定需要考虑剪力滞效应及局部屈曲效应两方面因素,对于剪力滞导致的有效截面,用于整体分析时与各极限状态下截面验算时的有效截面的计算不相同,对于局部屈曲导致的有效截面,欧洲规范通过截面的分类来确定。结构验算表明,结构的承载能力极限状态、正常使用极限状态、疲劳极限状态均满足欧洲规范的要求。     

基于分项安全系数的混凝土桥梁耐久性设计方法研究

从现有的混凝土结构耐久性研究成果出发,以实现混凝土桥梁设计使用寿命作为耐久性设计的目标,结合混凝土桥梁的结构设计特点,提出了一套实用耐久性设计方法.通过相关内容的文献收集、整理及结果分析,确定了引起结构性能退化的主要耐久性作用及其极限状态,系统总结了现有耐久性设计理论和方法,提出了基于分项安全系数的耐久性设计理论和设计方法,将环境作用的影响作为荷载,采用结构设计规范常用的荷载与抗力的关系式,引入分项安全系数,针对影响混凝土桥梁耐久性能的主要环境作用建立了对应的极限状态方程,进行耐久性极限状态的验算,并详细论述了相关安全参数的意义和取值范围.最后以碳化作用为例进行了耐久性验算.     

配筋U H PC板抗弯承载能力及延性影响因素分析

从瑞士SIA2052规范规定的配筋UHPC板承载能力设计方法出发,讨论了配筋UHPC板抗弯承载能力极限状态下的承载能力及变形能力的计算方法,并以一12 cm厚配筋UHPC板为背景工程,分析了极限状态配筋UHPC板承载能力和延性的主要影响因素,分别研究了各因素变化对配筋UHPC板极限状态的影响,并将极限状态下承载能力与规范规定的设计值进行对比,结论表明考虑UHPC受拉退出工作的影响,配筋率过低的UHPC版极限状态承载能力低于瑞士SIA2052推荐的设计值,结构偏于不安全。     

带加劲肋钢-混凝土组合蜂窝梁承载能力试验

为了给带加劲肋钢-混凝土组合蜂窝梁这一新型桥梁结构形式的设计和施工提供参考,对其进行了承载能力的模型试验研究,分析了该结构的变形特征、破坏模式、承载能力和极限状态.根据弯矩-剪力相关方程推导了组合蜂窝梁的承载能力计算公式,并将分析结果与试验结果进行了对比;最后建立组合蜂窝梁的有限元计算模型,对主要参数进行了数值分析.结果表明:承载能力计算值与试验值吻合良好;开孔截面加劲前,组合蜂窝梁由于孔洞边缘局部屈曲而丧失承载能力;开孔截面加劲后,其破坏形态为弯曲破坏.     

中欧规范混凝土构件承载力对比

混凝土构件结构设计根据承载能力、裂缝、结构刚度、构造要求等综合确定,承载能力是设计的重要指标之一。中国规范混凝土构件承载力一般基于规范简化公式,计算较方便、简洁,已得到普遍的应用,在中国桥梁建设跨越式发展中起到很大的作用。随着海外工程的拓展尤其是国家一带一路海外战略的推进,海外交通土建项目逐渐增多,中国规范"走出去"势在必行。笔者参与非洲规模最大的桥梁——莫桑比克马普托跨海大桥的勘察设计(中国规范设计,欧洲规范验证),较为全面地了解欧洲规范,同时也与欧洲同行进行了广泛的交流。该文对中、欧规范混凝土构件承载能力进行对比,并提出部分建议,希望对中国规范的国际化有所帮助。     

基于计算系数对钢混组合式斜拉桥承载能力的评定

一座高速公路斜拉桥的主梁为钢主梁与混凝土板共同受力的组合梁,为了评定其在实际运营过程中桥梁承载能力及在设计使用荷载下的工作性能,采用引入分项检算系数修正极限状态设计的方法,对在役桥梁承载能力进行检测评定,结果表明:桥梁结构处于正常工作状态,索力差、结构刚度、强度等均满足规范要求,承载能力满足设计及规范要求。     

互通式立交曲线桥结构承载能力分析

目前互通区内的曲线半径较小,桥梁布设受限,因此,需要对互通区内这些曲线桥进行结构分析,通过运用MIDAS/CIVILL进行结构计算,验算了主梁在施工和使用阶段的各种应力状态和承载能力极限状态的截面强度,验证该匝道桥的设计能够满足规范要求。     

在役混凝土桥梁安全性评估目标可靠指标研究

通过规范环比法分析比较了建国以来我国颁布实施的6部公路桥梁设计规范的安全度,结果表明,早期规范公路桥梁设计规范中钢筋受拉破坏控制构件的安全系数高于85规范和04规范,但混凝土受压破坏控制构件安全系数基本一致。进而对单一安全系数极限状态表达式进行了可靠度分析,并回归得出了单一安全系数与可靠指标的关系。以此为基础,确定了历版规范对应的承载能力极限状态目标可靠指标。最后根据国内相关规范及研究成果,确定了在役混凝土桥梁安全性评估目标可靠指标,为合理评估在役混凝土桥梁安全性能提供了依据。     

某高速公路跨线桥钢束钢绞线崩断对结构的影响分析

介绍了抚吉（抚州-吉安）高速公路B1标某跨线桥钢束钢绞线崩断的事故经过,采用MIDAS／CivnV2012软件进行控制截面永存正应力计算,桥梁博士V3．03进行承载能力极限状态和正常使用极限状态短期、长期效应组合验算,结果表明钢绞线崩断对结构影响较小,验算参数满足规范要求。     

广济2~#桥荷载试验及加固维护

荷载试验是评估桥梁实际工作状态和承载能力最直接的方法,也是评定桥梁结构使用状况的有效方法。分析了广济2~#桥在三级加载状态下各控制点的挠度和应变等力学指标,介绍了广济2~#桥荷载试验的静载试验和动载试验过程,借助桥梁工程有限元分析软件MIDAS进行了建模,得出了对应工况满载下的理论计算值,并与实测值进行比较分析,阐明了桥梁结构承载能力与工作状态。根据荷载试验结果,广济2~#桥经加固设计后整体刚度得以提高,可满足规范要求。