城市立交匝道桥箱梁结构形式设计比选

为选择更适合城市立交匝道曲线桥梁的箱梁结构形式,建立预应力混凝土箱梁结构和钢-混箱梁结构桥梁数值模型,并将2种箱梁结构形式桥梁的变形及受力变化规律对比分析,结果表明:预应力混凝土箱梁结构相对于钢—混箱梁结构桥梁下挠值约小-32 mm,可以更好地控制结构变形;预应力混凝土箱梁结构桥梁中墩曲线内、外侧支座反力差值要远小于钢—混箱梁结构桥梁,稳定性相对更好,且支座反力储备更为充足.预应力混凝土箱梁结构桥梁边、中墩最大扭矩差值和剪力差值均远小于钢—混箱梁结构桥梁;因此该桥选择预应力混凝土箱梁结构对于桥梁控制变形及结构受力合理性均优于钢—混箱梁结构.     

钢-混凝土简支组合箱梁桥在车辆荷载作用下的动力响应及冲击系数研究

由于钢-混凝土组合箱梁桥比同跨度的混凝土梁桥要轻,因此在车辆荷载作用下,车桥动力相互作用更加明显。为了更精确地分析其动力响应及冲击系数,采用ANSYS软件建立了钢-混凝土简支组合箱梁桥的车桥有限元模型,分析了不同车辆荷载作用下简支组合箱梁桥的动力特性;根据简支梁跨中的最大动位移与最大静位移之比,计算了不同结构参数下钢-混凝土简支组合箱梁桥的冲击系数。结果表明：在常见速度范围内,车辆过桥速度对冲击系数的影响总体呈上升趋势;对于同等跨度桥梁,双轮荷载激起的桥梁最大跨中挠度和冲击系数均比单轮荷载作用时小,但前者引起的跨中最大加速度远大于后者,且这种现象随荷载过桥速度的增大而明显。说明对于质量相对较轻的公路钢-混凝土组合箱梁桥,在冲击系数的确定中应考虑较高速度下不同车辆模型的影响。     

中小跨径小箱梁桥减震体系研究

中小跨度小箱梁桥普遍采用板式橡胶支座, 即使在中等烈度区, 当墩高较矮时, 地震下主梁与支座间也容易发生滑动, 落梁风险较大。 文章以中等烈度区一座 4 跨连续小箱梁桥为工程背景, 建立常规体系板式橡胶支座支承的有限元模型, 采用非线性时程分析方法, 进行地震反应特性分析, 并提出了板式橡胶支座 (允许滑动) +钢阻尼器的组合减震体系, 同时对其减震效果进行了分析。 结果表明： 在地震作用下, 板式橡胶支座极易发生滑动, 支座滑动之后整个体系没有一点恢复力, 而板式橡胶支座+钢阻尼器的组合减震体系可以有效控制主梁纵横向位移、 并在一定程度上减小下部结构地震内力。     

简支变双支座连续箱梁体系转换受力特性分析

基于简支梁变双支座连续梁桥的优越性,以咸阳渭河大桥五跨预应力简支变连续双支座箱梁桥为依托,采用有限元分析方法,对其施工过程中简支阶段、体系转换阶段和成桥阶段的变形、内力、应力和支反力进行分析。结果表明,施工过程中以体系转换阶段箱梁受力最不利,但全过程箱梁截面应力值较小均小于混凝土抗压强度标准值,结构安全可靠;次边墩墩顶双支座支反力的差异可以通过调整两侧主梁刚度来减小。     

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。     

钢—混组合箱梁桥的正常使用阶段静力分析

以某钢—混组合箱梁桥为例,依据新规范建立了该桥的有限元分析模型进行该桥的正常使用阶段进行静力验算分析,结果表明正常使用阶段钢箱梁的正应力、混凝土桥面板的压应力满足规范的要求,但在中墩区域及其附近、边跨梁端长预应力束锚固区域,混凝土桥面板可能会开裂,钢—混组合梁的计算挠度和验算结果满足规范要求。     

钢-混凝土组合连续弯箱梁抗火性能与设计方法

为研究提高钢-混凝土组合连续弯箱梁抗火性能的策略,选取某三跨钢-混凝土组合连续弯箱梁为研究对象,利用通用有限元软件ANSYS建立了其在火灾下的三维非线性两阶段分析模型;基于已有热-结构耦合分析方法,模型考虑了钢箱梁内空腔辐射传热过程和其上翼缘与混凝土板的接触边界条件;将模型得到的预测结果与试验数据进行了比较,验证了模型的可靠性;采用建立的模型在不同纵向受火位置、火灾强度和荷载水平作用下对钢-混凝土组合连续弯箱梁跨中挠度进行了参数敏感性分析,研究了其极限承载能力和刚度衰变规律;以火灾下跨中挠度为评估指标,提出了针对钢-混凝土组合连续弯箱梁的抗火设计方法。研究结果表明:在对称火和结构荷载作用下,钢-混凝土组合连续弯箱梁外边缘挠度大于内边缘挠度,且荷载越大,火灾越严重,这一效应越显著;在油罐车等过火面积较大的火灾作用下,刚度较极限承载能力衰退更快,与常温下的钢-混凝土组合连续弯箱梁极限承载能力和刚度相比,边跨受火16 min时极限承载能力和刚度分别降低至29%和14%,中跨受火28 min时极限承载能力和刚度分别降低至31%和22%;在钢-混凝土组合连续弯箱梁抗火设计中,应首先提高外侧钢箱梁在火灾下的刚度,增多和加宽外侧钢箱梁底板纵向加劲肋可使边跨受火20 min后内外侧钢箱梁跨中挠度差分别减小23%和30%,中跨受火32 min后内外侧钢箱梁跨中挠度差分别减小22%和27%。      

钢-混凝土组合梁桥的发展概况与运用

我国钢桥建设发展缓慢,为顺应我国钢铁产业发展,适时的发展铜-混凝土结构桥梁,通过对钢一混组合结构箱梁与预应力混凝土箱梁设计方案的比较研究,阐述钢-混组合梁结构的理论、优点、应用及发展趋势,以工程实例说明钢混组合结构应用于桥梁建设中的必要性。     

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。     

双面组合连续梁桥施工阶段模拟分析

钢-混组合梁桥因其自重轻、刚度大得以在世界范围内迅速发展,但钢-混组合连续梁桥中负弯矩区会出现钢梁受压,混凝土受拉的不利情况。通过在负弯矩区钢箱梁内浇筑混凝土,形成双面组合梁可以明显改善这一问题。以一座钢-混双面组合连续梁桥为研究背景,运用MIDAS FEA建立精细化有限元模型模拟该实桥的施工阶段。研究结果表明:双面组合连续梁桥能够有效提高结构的刚度,减小钢梁的受力和提高负弯矩区混凝土桥面板的抗裂性。     

多跨连续箱梁桥三种支座减隔震性能对比研究

为了对比多跨连续箱梁桥采用3种不同支座的减隔震性能,以一座变截面预应力混凝土10跨连续箱梁为工程实例,分别建立盆式橡胶支座、板式橡胶支座和铅芯橡胶支座等3种支座类型的连续箱梁有限元分析模型,比较了3种支座设计下的连续箱梁桥结构动力特性,并进行了3条典型地震波作用下的非线性时程分析。研究结果表明,铅芯橡胶减隔震支座设计的桥梁,相比另外2种支座设计的桥梁能够延长结构周期;板式橡胶支座和铅芯橡胶支座都具有明显的减震效果,并且铅芯橡胶支座的减震效果要优于板式橡胶支座;选用板式橡胶支座和铅芯橡胶支座要考虑场地类型,采用板式橡胶支座和铅芯橡胶支座在减小墩顶位移同时有可能会增大梁体位移,此时上部结构应该设置防落梁措施。本文的对比分析结果可为相关桥梁的支座设计提供参考。     

预应力混凝土连续梁桥顶推施工中落梁方案比选

以振东路三跨预应力混凝土连续箱梁桥为研究对象,通过在支承节点处施加竖向强迫位移的方式来模拟主梁的落梁,分析了单墩、双墩和三墩起顶时该桥的结构受力状态,计算了各起顶方案的千斤顶顶升力和主梁的应力。综合考虑施工条件,最终选择单墩起顶的落梁方案,同时将理论值与实测结果进行比较。结果表明:落梁过程中采用单墩、双墩和三墩起顶的落梁方案各墩的千斤顶顶升力相差不大、梁体应力满足要求。采用单墩起顶时箱梁顶、底板始终处于受压状态,顶升力和箱梁应力的有限元的计算结果与实测结果吻合较好。     

波形钢腹板混凝土组合箱梁基本力学特点分析

波形钢腹板PC组合箱梁是一种新型的结构形式.以国内外相关理论、试验研究以及实桥设计与施工资料的收集分析为基础,结合计算得到波形钢腹板PC组合箱梁桥的构造及受力特点,分析得出该种桥型相对于预应力混凝土箱梁桥诸多的优越性.研究表明,该种箱梁结构形式充分利用了混凝土和波形钢板的材料特点,能够有效实现主梁的轻型化,进而减轻下部结构的工程量,同时解决混凝土腹板出现斜裂缝的问题,方便施工.     

曲率半径对独柱墩弯桥抗倾覆性能的影响

本文以某高速公路一座互通立交钢-混组合匝道桥为例,分析了不同曲率半径对独柱墩弯桥整体受力的影响以及与桥梁抗倾覆性能之间的关系,对比曲率半径变化对结构支反力、支点扭矩、上部结构竖向位移、上部结构横向扭转、主要截面应力分配,以及不同车速、不同曲率半径的车桥耦合振动之间的关系。分析结果表明:曲率半径越大,结构整体横向受力越大,结构在同样大小的荷载作用下结构更容易发生倾覆现象。为独柱墩弯桥的设计与加固提供了经验借鉴。     

某预应力混凝土曲线连续箱梁桥加固

某预应力曲线连续箱梁桥,在施工支架拆除后,过渡墩圆曲线内侧支座脱空2cm,中间固结钢管混凝土墩向圆曲线外侧偏6.4cm,通过加固满足了桥梁安全和使用性能的要求。分析问题出现的原因,介绍切实可行的加固方案,可为有类似问题桥梁的处理提供一定的参考。     

某预应力混凝土曲线连续箱梁桥加固

某预应力曲线连续箱梁桥,在施工支架拆除后,过渡墩圆曲线内侧支座脱空2cm,中间固结钢管混凝土墩向圆曲线外侧偏6.4cm,通过加固满足了桥梁安全和使用性能的要求.分析问题出现的原因,介绍切实可行的加固方案,可为有类似问题桥梁的处理提供一定的参考.     

连续梁桥减隔震铅芯橡胶支座非线性模型参数分析研究

以Ⅷ级地震区、二类场地条件下的预应力混凝土连续弯箱梁为工程背景,在中墩（三柱墩135°右偏角布设）上安置铅芯橡胶支座。采用midas有限元软件,建立该桥的空间动力计算模型,并通过非线性时程分析法,考虑不同的铅芯橡胶支座参数对该类桥型结构地震动力响应的影响和作用。     

桥墩温度梯度对桥上CRTS Ⅱ型板式无砟轨道纵向力的影响

针对桥墩温度梯度引起的桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道纵向附加力与变形, 以梁-板-轨相互作用原理和有限元法为基础, 建立了多跨简支梁桥和大跨连续梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路空间耦合模型, 详细考虑了钢轨、轨道板、CA砂浆、底座板及桥梁等主要结构和细部结构的空间尺寸与力学属性; 采用单位荷载法计算了桥墩纵向温差作用引起的墩顶纵向位移, 分析了墩顶位移影响下桥上无砟轨道无缝线路纵向力与位移的分布规律。分析结果表明: 当各墩顶发生均匀位移时, 多跨简支梁桥和大跨连续梁桥上无砟轨道无缝线路纵向力分布规律及其最大值一致, 且随着墩顶均匀位移的增加而线性增大, 轨板相对位移峰值均出现在两侧桥台、台后锚固结构末端以及第2跨和最后一跨固定支座墩顶处; 当墩顶均匀位移为5 mm时, 多跨简支梁桥和大跨连续梁桥上钢轨最大纵向力分别为79.62和79.54 kN, 最大纵向位移分别为4.94和4.91 mm, 轨板最大相对位移均为0.23 mm; 当各墩顶发生不均匀位移时, 钢轨纵向力及轨板相对位移均在邻墩位移存在差异处发生突变, 多跨简支梁桥上固结机构纵向受力大于大跨连续梁桥; 对于高墩桥梁, 需重点关注相邻墩身高差最大处的轨板相对位移、底座板与桥梁相对位移及固结机构的纵向受力。      

曲线钢混凝土组合梁桥负弯矩区受力影响参数研究

为研究曲线钢混凝土组合梁桥各种设计参数对于其负弯矩区受力的影响,通过有限元软件建立不同参数情况下的曲线钢混凝土组合梁桥模型,并进行非线性分析,得到其横桥向的荷载-位移曲线与开裂荷载。结果表明:预应力越大,对结构挠度限制作用越大,预应力显著提高开裂荷载,最大为30%;混凝土强度的提高对于结构挠度限制较小,对于开裂荷载影响不大,最大为10%;曲率半径小于100m时,曲率半径越大,对挠度限制越大,可以显著提高开裂荷载,最大为24%,曲率半径大于100m时,对于挠度限制很小,开裂荷载最大仅提高3%。     

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。