多片斜交T梁横向分布研究

斜交梁桥由于斜交角度的影响,使得斜交梁桥的受力较为复杂,现行对斜交桥横向分布的计算依然沿用正梁桥的计算方法,这种算法显然不适合斜交桥的受力特点。利用ANSYS软件,通过对不同斜交角的多片式T梁桥横向分布进行计算分析,得出多片斜交T梁桥的横向分布规律,为该类桥的设计和施工提供参考依据。     

斜交连续T梁桥的动力特性分析及试验

以某三跨连续斜交T梁桥工程为背景,应用Midas Civil建立三跨连续斜交T梁桥空间梁格模型进行有限元模拟,分析了不同斜交角度对该类结构动力特性的影响变化规律,并考虑斜交角度影响,对现行《桥规》中连续梁桥冲击系数计算采用的基频通用计算公式进行了修正,最后通过实桥动载试验对所提出的基频修正公式进行了验证。研究表明:对于斜交连续T梁桥,随着斜交角的增大,前三阶竖弯振型从固有振型的一、三、五阶变化到了一、三、七阶,斜交角的变化对前两阶竖弯振型没有影响;当斜交角小于30°时,结构基频值与正桥相近,可以按正桥考虑;当斜交角大于30°时,基频计算应计入斜交角影响;当斜交角小于40°时,前三阶竖弯振型对应的自振频率值仍满足比例关系:π~2:3.55~2:4.3~2,与正桥相同;在实际斜交连续梁桥工程中,可利用实测得到的一阶自振频率通过这一比例关系得出第三阶自振频率,作为在计算因冲击力引起的负弯矩效应时采用的自振频率值;实桥动载试验验证了本研究所提出的基频修正公式计算结果是合理的;T梁之间采用刚接或铰接的连接方式,对结构动力特性几乎无影响,本研究结论适用于主梁之间为刚接或铰接的中小跨径三跨连续斜交T梁桥结构。     

斜交空心板桥基频计算与试验

现行JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》(简称"通规")中计算桥梁结构的冲击系数时,根据结构的基频应用统计公式计算,不区分正交桥与斜交桥。由于斜交桥的受力特性明显不同于正交桥,采用同一公式计算,结果与实际情况不符合。该文以某简支斜交空心板桥为背景,在有限元动力分析和现场试验研究的基础上,提出斜交空心板桥的基频计算公式。分析表明:桥梁基频值随斜交角度的增大而增加,在斜交角小于20°时,斜交桥基频值与正桥相近;当斜交角大于20°时,正桥与斜桥的基频差异明显,由基频计算的桥梁冲击系数相差较大,这在斜桥设计时必须引起重视。     

简支钢板组合梁桥动力冲击系数研究

为研究简支钢板组合梁桥动力冲击系数，根据我国钢板组合梁桥实际应用情况，设计了150座不同参数组合的简支钢板组合梁桥，结合中国规范五轴车辆模型，建立车辆—桥梁耦合动力分析系统，通过数值模拟对冲击系数进行求解，分析不同参数对冲击系数的影响规律，最后提出基于跨径的冲击系数计算表达式，并与境内外规范进行对比分析。结果表明：简支钢板组合梁桥跨径、主梁数量、斜交角、车道数量、车辆车速均对冲击系数具有显著的影响，在60 m以下范围内冲击系数随跨径增大逐渐增大，超过60 m时，随跨径增大，冲击系数逐渐减小；主梁数量越多，冲击系数越小；斜交角超过45°时，应关注扭转导致的冲击系数放大作用；车道数量对冲击系数影响较小，冲击系数随车速的增加线性增长。可见，本研究计算的钢板组合梁桥冲击系数取值及其随跨径的变化规律与境内外规范相比存在明显差异，我国规范规定的冲击系数取值在40 m以下跨径中偏保守，当跨径超过40 m时，取值偏不利。研究结果可为简支钢板组合梁桥冲击系数取值提供参考。     

超宽简支钢箱梁动力特性及简化分析方法研究

随着超宽梁桥的逐渐增多,宽幅桥梁与普通的窄桥相比,在荷载横向分布、稳定分析以及横向连接等方面都有明显区别。现以一座单跨单箱多室钢箱简支梁桥为研究对象,分别建立空间梁单元模型、等效板单元模型、梁格体系模型和实体单元模型,并对四种模型进行了动力特性结果比较,探讨了超宽简支钢箱梁桥不同计算模型动力特性的差异。结果表明,梁格体系模型的竖弯频率误差最小,而所有模型的扭转频率误差都较大。对于宽度不同的梁桥,运用等效板单元模型进行参数化分析,并对桥梁的竖弯频率和扭转频率的计算,提出简化模拟公式。归纳出的结论对同类桥梁的动力特性计算具有一定的参考价值。     

用ANSYS对T梁和空心板梁桥进行结构仿真分析的研究

本文介绍桥梁三维造型系统Bridge3D软件和大型通用有限元软件ANSYS的接口程序的开发。用接口程序能够将Bridge3D中的桥梁参数转换成用ANSYS进行结构三维仿真分析的三维实体单元结点数据,并对T梁桥和空心板梁桥进行全桥空间仿真分析。通过ANSYS的计算结果与荷载横向分布理论的计算结果相比较,分析与讨论了简支T梁桥和空心板梁桥荷载横向分布计算方法的适用性及其精确性问题。     

半整体无缝型斜梁桥平面位移的有限元计算分析

本文基于力与形变的函数关系和平面转角的基本计算原理,优化推导了无缝斜梁桥的平面转角计算规则,并将其引入有限元计算体系,对半整体无缝型斜梁桥平面位移开展有限元计算分析,探索斜交角、伸缩缝有效伸缩量、桥面横坡和支座抗推刚度,之与该类桥梁平面位移间的影响关系,以为同类半整体无缝型斜梁桥的设计和施工应用提供技术和研究参考。     

基于刚性横梁法的简支斜梁桥主梁影响面研究

为研究简支斜梁桥主梁关键截面内力影响面,基于刚性横梁法,并考虑横梁的抗扭作用,将空间问题转化为平面问题,进而求出控制截面的内力影响面,对活载在最不利位置处对主梁控制截面的内力影响,提出了一种可供参考的计算方法,其计算结果与Midas Civil有限元软件得到的分析数据进行了对比分析。结果表明:两种计算得出的主梁控制截面影响面结果比较接近,特别是当单位荷载作用在非控制截面主梁时影响非常接近,为该计算方法在工程实践应用提供了参考。同时,对斜梁桥的受力特性进行了合理解释,并对简支斜梁桥存在的弯扭耦合效应对其主梁受力的影响进行了相关研究。     

日本东京临港道路南北线跨东西水路桥整体架设

正为满足日本东京港中央人工岛防浪堤外侧集装箱码头的交通需要,以及增强东京港南北方向的道路交通功能,对连接中央人工岛防浪堤和有明侧的临港高速公路南北线进行扩建,包括修建跨东西水路的桥梁(钢简支斜悬杆式刚性拱梁桥)和跨临海高速公路的桥梁(钢桥面板箱梁桥)以及相接的4座匝道桥。跨东西水路的桥梁桥长249.5 m,桥面宽     

既有钢筋混凝土简支斜梁桥实桥试验荷载横向分布研究

随着交通流量的不断增加,桥梁经常承受超过其设计荷载的重车荷载的作用.研究桥梁在大大超过设计荷载的重车荷载作用下的受力性能显得越来越重要.该文以位于湖南省省道S209线上一座服役43年的钢筋混凝土简支斜梁桥为试验对象,利用千斤顶加载,进行了模拟车辆荷载作用下的既有钢筋混凝土梁桥荷载横向分布的试验研究.研究结果表明试验桥横向连接比较弱,相邻构件之间有较大的结构反应差异,但结构达到最大变形之前,横向传递的荷载与模拟荷载基本成固定的比例关系.反复车辆荷载试验结果表明,3倍30 t重车反复加载,横向连接开始表现出一定的非线性.     

大斜交角度简支梁桥设计新法

介绍一种大斜交角度简支梁桥设计方法,该方法与其它处理大斜交角度的桥梁设计方法相比,在很多情况下均具有不可替代的优越性。     

钢筋混凝土简支整体板的内力浅析

钢筋混凝土的整体现浇板桥(涵)与装配式板的受力机理不同,其受力模式与其宽度、角度有很大的关系,针对8m跨径的简支结构,采用MidasCivil按不同宽度、不同角度进行内力分析,得出结论,以指导设计。     

多线大角度斜交桥渡模型试验研究与工程实践

该文针对多线斜交桥渡在斜交角度较大的情况下,目前尚缺少理论及经验计算方法的特点,对某多线大角度斜交桥渡进行了水工模型试验。通过模型试验表明:在相同孔跨条件下,雍水值随斜交角的变化比较平缓,设计方案是可行的。实践证明顺水流方向布置桥墩是解决多线斜交桥墩台阻水问题的有效途径之一。     

酉水大桥大跨度连续箱梁桥斜交高墩几何非线性效应与稳定性分析

以湖南省张花高速公路酉水大桥（80m＋145in＋80m）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ANSYS软件建立主桥斜交高墩的三维实体模型,分析了斜交高墩几何非线性效应下的变形、应力及多重非线性作用下的屈曲问题,并且对比分析了不同斜交角度情况下,桥墩非线性屈曲临界荷载的变化情况。分析结果表明：桥墩在考虑几何非线性条件下的整体变形、应力的绝对值都呈增大趋势,墩顶位移增大3．36％,最大拉应力增大3．62％,压应力减小4．27％,可供斜交高墩受力计算分析参考;桥墩特征值屈曲荷载临界值在几何非线性下比线性解小,在考虑材料、几何双重非线性效应下远小于仅考虑几何非线性效应及线性解,此结论对高桥墩几何非线性条件下承载力分析有重要参考意义;斜交角度从0°到90°变化,桥墩的非线性屈曲临界荷载由大变小再变大,在45°时出现极小值,对斜交高墩桥梁的斜交角度设计有重要指导意义。     

470 t大件通过珞璜电厂桥方案的设计与实践

重庆珞璜电厂三期工程需运输自重397t、车货总重470t的50万kW发电机组的变压器通过2座简支T形梁桥，原桥能力远远不能满足大件通过的需要。通常情况超过桥梁设计荷载标准的重载车过桥是采用对桥梁进行加固的方法，而对超过承载力数倍的简支T形梁桥不仅加固难度大，且既费钱又费时。提出了一种利用原桥墩、台架设临时铜便桥与原桥组合受力共同承担大件通过的运输方案。通过结构设计计算和470t大件通过珞璜2座桥梁的实践，证明该方法是解决重点建设工程大型设备运输的不仅省钱、省时，而且安全可靠的好方法，为今后大件运输提供了一条新途经：     

高烈度强震区典型公路简支梁合理减隔震体系分析

为研究高烈度强震区高速公路简支梁桥合理减隔震体系,以8度地震区某高速公路典型40 m简支T梁为工程背景,提出了多种减隔震方案,研究了各方案的本构模型,运用非线性时程分析法,对比分析了8度和9度地震下各种减震体系对桥梁关键构件的减震效果.研究表明:E2地震作用下,采用双球面减隔震支座措施时,不能有效控制支座位移,存在落梁的风险;而采用高阻尼橡胶支座可显著降低桥墩、桩基内力,有效控制梁端位移,该方案适用于高烈度地震区高速公路简支梁抗震,研究成果可为近断层高速公路简支梁桥的抗震设防提供技术支撑.     

混凝土公路斜桥的动反应研究

随着车辆质量、速度的逐渐增大和桥梁结构的逐渐轻柔化，车桥相互作用问题越来越受到关注。分别应用拉格朗日方程和模态叠加法建立三维非线性车辆模型和桥梁的振动方程，车轮与桥梁在接触点满足接触力和位移协调条件，利用迭代技术求解二者的相互作用问题。并以公路斜桥为分析对象，研究了不同斜交角、不同车辆行驶状态下以及不同行车速度情况下，横向不同梁的动挠度和动态增量。结果显示，斜交角、车辆行驶状态以及车速均是影响桥梁动反应的重要因素；当车辆行驶速度在30、40km／h左右时，梁的动态增量达到最大；而且随着斜交角的增大，离车辆行驶位置越远的梁的动态增量也越大。     

桥侧大面积堆土致斜交梁桥倒塌事故分析

以杭州绕城高速上发生垮塌的斜交桥梁为案例，通过现场调查取证，获取了案例桥施工图纸、地质情况和现场的破坏信息。在此基础上，采用摩尔-库仑模型模拟土体的弹塑性性质，用实体单元来模拟盖梁、承台、桥墩、桩基等桥梁结构，用不同区域的均布荷载来模拟堆载作用，并且设置接触单元来考虑桩-土相互作用，模拟桩-土之间的滑移和分离，建立三维有限元模型。同时研究了土体的物理参数（淤泥层和亚黏土层弹性模量）、堆载高度和斜交角对桥梁结构的影响。研究结果表明：大面积堆土导致近堆土侧桥墩、桩基发生比远堆土侧更大的位移，对于斜交桥，该位移方向与两侧桥墩连线即盖梁的方向成一定角度，从而导致近侧桥墩、桩基在轴力、弯矩和剪力外，需要承受较大的扭矩；随着斜交角从0°增加到40°，近侧桥墩、桩基承受的扭矩持续增大，扭矩逐步成为控制桩基破坏的主要因素；堆载引起淤泥层的沉降会导致该部分土层产生较大的负摩阻力，进一步改变了桩身轴力的分布；土体的弹性模量、堆土高度对桥梁在堆载作用下的横向位移和内力有很大影响；杭州绕城高速垮塌的主要原因是在软弱层上堆土导致桩基发生压、弯、剪、扭破坏。     

桥梁承载能力综合评定方法的应用

结合结构材料性状专项检测、荷载试验和结构检算结果,对现有桥梁进行承载能力综合评定。评定结果表明该方法能够更全面、系统、准确地评定桥梁的实际承载能力。     

支座形式对连续折线形斜梁桥力学行为的影响

由于斜向支撑方式不同,斜梁桥与正交梁桥的力学行为存在较大区别。为了研究支座形式对斜梁桥力学行为的影响,以某景观人行天桥为工程背景,采用有限元分析方法对两种支座布置方式下桥梁受恒载和温度荷载作用效应进行研究。研究结果表明:钝角位置支反力更大,锐角位置支反力更小,支座更容易脱空;在温度荷载作用下,斜梁桥支座设置不当,支座承受较大的水平分力,导致主梁和桥墩承受较大横向弯矩。