钢结构盖梁在曲线梁桥抗倾覆加固中的应用

针对独柱墩曲线梁桥运营阶段出现的支座脱空、抗倾覆稳定系数不足以及曲线梁桥倾覆破坏先于桥梁结构承载力破坏的现象,结合独柱墩曲线梁桥抗倾覆加固实例,通过在原独柱墩墩顶增设钢结构盖梁的方式,将曲线梁桥墩顶位置由加固前的单点支撑调整为加固后的横桥向三点支撑,不仅提高了曲线梁桥抗倾覆稳定性能,还降低或者消除了全桥支座存在的负反力现象,使全桥结构受力更加合理,提高了曲线梁桥的抗倾覆稳定性能。     

单箱双室曲线梁桥支座反力影响因素精细化研究

以实际工程为例,利用Midas Civil 2017软件,精细化分析了单箱双室曲线梁桥支座反力影响因素,这些因素包括了曲线梁桥半径、曲线梁桥梁端支座距离、边中跨比。研究结果表明:随着单箱双室曲线梁桥半径的减小,曲线梁桥梁端内外侧支座最小反力差逐渐增大,内外侧支座受力不均匀现象更加明显,支座出现脱空的可能性越大;单箱双室曲线梁桥梁端支座距离越小,梁端曲线内外侧支座最小反力差值越大,支座受力不均匀现象更加明显;单箱双室曲线梁桥边中跨比越小,曲线梁桥各支座反力均有逐渐变小的趋势,同时曲线梁桥内侧支座有负反力产生,导致支座有脱空的可能。     

城市曲线连续梁桥减隔振支座地震响应分析

文章选取某城市曲线连续梁桥两联作为研究对象,研究铅芯橡胶支座对曲线桥的地震响应;通过有限元软件对某曲线连续梁桥进行建模分析,并以不同曲率半径的曲线梁桥进行同等条件对比分析,得出分别采用板式橡胶支座与铅芯橡胶支座的曲线桥在E2地震作用下的桥梁结构动力非线性时程分析的规律。分析结果表明,采用铅芯橡胶支座以后曲线桥的地震响应在整个激励过程中都显得比较平稳,无明显的峰值出现,并且有效地均衡和分配了曲线桥各个位置的地震响应。     

曲线梁桥非线性地震反应分析

已往地震表明,相比直线梁桥,曲线梁桥在地震中破坏较为严重,其地震反应行为更为复杂。以某轻轨工程中3×25m的预应力混凝土连续曲线梁桥为例,考虑支座与桥墩非线性行为影响,采用时程分析方法,研究了不同曲率半径以及地震输入角度对曲线梁桥地震响应的影响。结果表明:曲率半径及地震输入角度对桥梁各墩地震响应有较大影响;当曲率半径R≥100m时不同地震烈度下均可以桥墩两主轴方向作为最不利输入方向,当曲率半径R≥200m时可将曲线梁桥按直线梁桥进行简化计算。     

独柱墩连续箱梁倾覆全过程机理分析

为了明确独柱墩梁桥的破坏机理,为独柱墩桥梁横向抗倾覆加固提供支持,通过考虑几何非线性和接触非线性,建立了独柱墩梁桥抗倾覆计算的有限元模型。结合直线以及曲线独柱墩连续箱梁有限元模型,分析了独柱墩连续箱梁抗倾覆全过程力学机理。研究结果表明:独柱墩倾覆包括端支座脱空前后两个阶段,脱空前内力变形缓慢,脱空后内力变形急剧变化;此外中墩刚度以及对曲线独柱墩桥梁设置预偏心能明显提高其抗倾覆稳定性。     

支座偏心距对曲线箱梁桥力学行为的影响规律

结合工程实际,主要对一座三跨连续曲线箱梁桥在两种支座布置形式下的结构力学行为随支座偏心距的变化规律进行了分析。研究结果表明:对于小曲率半径的曲线梁桥,当中支墩为独柱支墩时,可对中支墩单支座设置合理偏心距来调整曲线桥的扭矩分布及边支墩支座反力分布;而当全部支墩都设置抗扭支座时,边支墩内外侧支座不平衡反力只能通过对相应边支墩支座设置偏心距来调节,但改变边支墩支座偏心距却无法调整曲线梁桥的扭矩分布。     

隔震曲线梁桥的地震响应

根据隔震曲线梁桥的特点,利用两个正交的非线性水平弹簧单元来模拟铅芯橡胶支座的双向非线性特性,基于大型有限元分析软件SAP2000,选取强震记录作为地震输入,考虑了曲线梁桥自身特性的影响,建立了隔震与无隔震曲线梁桥的空间有限元模型,并进行了双向地震动作用下的地震响应分析.结果表明：铅芯橡胶支座不仅可以有效地降低曲线梁桥的地震响应,还有助于减少曲率半径对曲线梁桥地震响应的影响.为曲线梁桥减隔震设计的深入和桥梁结构抗震安全性的提高提供了依据和参考.     

基于有限元的独柱墩曲线桥抗倾覆稳定性影响因素分析

为了探讨独柱墩曲线桥抗倾覆稳定性的影响因素,笔者运用Midas Civil有限元软件,分别对不同曲线半径、支座布置和边中跨比的曲线桥进行抗倾覆分析,得出结论:曲线桥的抗倾覆稳定性随着曲线半径在一定范围内增大逐渐减小,当半径较大时抗倾覆性反而大幅提升;曲线桥的抗倾覆性能基本不会受桥台双支座间距影响,而设置合理的中墩单支座偏心距能够有效增强抗倾覆稳定性;曲线桥的抗倾覆性能随着边中跨比的减小逐渐减小。     

支座的横向宽度对桥梁抗倾覆性能的影响研究

现有规范较少考虑支座的横向宽度,通常将支座视为铰接点来处理,这可能导致抗倾覆稳定系数计算结果偏小。通过对温岭市西环路三联连续弯梁桥进行Midas Civil建模分析,探究支座横向宽度对桥梁抗倾覆稳定性的影响。研究发现,独柱墩支座有限度的抗扭能力对梁桥抗倾覆稳定性有较大影响,支座的横向宽度越大,可抵抗的扭矩也就越大,对梁桥抗倾覆稳定性的提升就越大;今后,独柱墩梁桥设计和在役桥梁加固分析工作可以适当考虑独柱墩支座的横向宽度对梁桥抗倾覆的有利影响,从而节约造价。     

独柱墩桥梁抗倾覆稳定验算方法及参数影响分析

针对独柱墩桥梁倾覆倒塌时有发生的现状,从现行相关规范的局限出发,给出了抗倾覆稳定安全系数的定义及详细的验算方法,适用于工程抗倾覆稳定验算。通过对桥宽、梁端支座间距、曲率半径、联长等影响参数进行有限元数值分析,得到了独柱墩抗倾覆稳定安全系数随以上参数改变而变化的规律,并以此建立了能够较为全面的反映倾覆破坏临界状态的抗倾覆稳定安全评价指标体系。     

小半径独柱墩曲线梁桥支座布设的分析与计算

小半径曲线梁桥由于弯扭耦合作用,其受力较为复杂,易出现梁端翘曲、内侧支座脱空的病害,影响桥梁运营安全。依托长治至临汾高速公路项目的一处实体工程进行了独柱墩曲线梁桥支承情况分析,表明采用端横梁加宽拉大边支点间距、中支点向曲线外侧预偏的工程措施可明显改善结构受力。     

新型弯桥抗爬移倾覆支座研究

弯桥比起直桥更能适应复杂的地形条件, 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。 文章首先对近年某些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。     

小半径曲线箱梁桥预应力效应研究

以重庆某小区一座小半径曲线箱梁桥为背景,介绍了曲线梁桥的一般求解方法,并用有限元软件ANSYS对预应力效应进行了数值仿真分析。结果表明,对于跨宽比值较小的曲线箱梁桥,宜采用空间实体进行受力分析,当设置有抗扭支座时,预应力引起的内、外侧支座竖向荷载差异效不应被忽略。     

考虑梁体横向侧移的独柱墩桥梁抗倾覆稳定性分析

基于某独柱墩多跨连续梁桥实例,研究了该类桥梁在梁体发生横向侧移时的抗倾覆稳定性。讨论了支座间距、双支座个数及曲线半径三个因素对独柱墩桥梁抗倾覆稳定性的影响。得出的结论可为独柱墩桥梁的抗倾覆稳定设计工作提供指导。     

强迫位移法在连续钢—混凝土组合曲线箱梁桥的适应性研究

强迫位移法是一种给钢-混组合结构的墩顶混凝土板施加预压应力的方法。建立连续钢-混组合曲线箱梁桥的ANSYS有限元模型,计算不同曲率半径时,采用强迫位移法时结构的性能指标。研究结果表明：当曲率半径较小时,强迫位移法（中墩处内、外侧支座施加相同的强迫位移）会使结构产生严重的扭转,导致内、外侧钢梁、混凝土板内力及内、外支座反力差异较大,因此在小半径的钢-混组合结构曲线箱梁桥中需谨慎使用。     

预应力混凝土曲线梁桥受力性能参数化分析研究

结合曲线梁桥实际工程,运用大型通用有限元分析软件ANSYS提供的参数化设计语言,对一座跨径布置为3×30 m,桥宽为12 m的预应力混凝土曲线梁桥在不同曲率半径R以及边中跨径比L1/L2条件下进行了受力性能分析。研究结果表明:随着曲率半径的减小,曲线桥会在支墩主梁处产生扭矩值,且不断增大,另外建议当R/L≥10倍时可以近似按照直线桥进行受力分析;设置合理的边中跨径比不仅可以平衡边跨与中跨的内力分布,亦能有效地调节曲线梁桥支墩处的扭矩分布。     

高墩曲线桥梁地震碰撞响应分析

在强烈地震作用下,巨大的碰撞力能导致支座破坏甚至落梁,目前,对于桥梁伸缩缝碰撞研究较少,尤其对于高墩曲线梁桥,其碰撞方向不确定,碰撞行为更复杂。文中讨论高墩曲线桥两联问的碰撞分析动力模型的建立方法,采用时程分析法,针对墩高、曲率半径、伸缩缝间隙、临梁周期比等参数对碰撞响应的影响规律进行分析,讨论产生碰撞的最不利情况。     

独柱墩桥梁横向抗倾覆性影响因素研究

基于8.5m、9.5m、10.5m三种箱梁宽度,采用有限元软件,以梁端支座间距与梁宽之比作为自变量,研究其对独柱墩桥梁横向抗倾覆性的影响。通过纵向研究以及横向对比分析发现,当梁宽确定时,随着梁端支座间距与梁宽之比的增大,最小支座反力呈曲线增大,横向抗倾覆稳定系数呈线性增大;梁端支座间距与梁宽之比大于0.6时,横向抗倾覆性基本满足;梁端支座间距与梁宽之比确定时,随着梁宽的增加,最小支座反力随之增大。实际工程中,可适当增大梁端支座间距与梁宽之比来提高梁体的抗倾覆性能。     

曲线梁桥支座布置的研究

根据目前一些曲线梁桥支座布置不当,而影响结构的受力及车辆正常行驶的现状,阐述了曲线梁桥合理布置支座的重要性。介绍了曲线梁桥支座布置不当引起破坏类型和成因,总结了国内外常见的多种布置类型及原则,为曲线梁桥支座布置设计及施工起到一定的借鉴作用。     

斜弯钢—混组合梁桥桥面板空间受力分析

为研究斜弯钢—混组合梁桥桥面板的空间受力状态,运用有限元软件分别建立全桥模型和局部精细模型。结果表明,在拆除临时支承阶段,桥面板外侧拉应力大于内侧,施加强制位移后外侧拉应力小于内侧拉应力,两侧拉应力较大区域均位于支座附近,呈斜向分布,与支座连线方向保持一致,最大拉应力向内侧偏移1. 3m左右。由此可知:斜支承造成梁桥受力不对称,支座处负弯矩桥面板拉应力最大,弯桥对负弯矩内侧桥面板影响更大,内侧施加的强制位移应小于外侧的。