斜交角变化对斜交弯梁桥结构内力影响的计算分析

以一座斜交弯梁桥为工程背景,利用ANSYS软件建立该桥计算模型。采用结构有限元计算方法,运用参数变异法,计算在恒载和预应力作用下不同斜交角,即15°,30°,45°和60°,对斜交弯梁桥结构的边跨支撑、墩顶及跨中等关键位置产生的内力影响,对比随斜交角的变化,分析引起关键位置内力变化的规律及成因,验证了连续斜交弯梁桥空间力学分析采用板单元有限元素法的合理性,供工程设计及施工部门参考。     

钢管混凝土拱桥动力效应研究

为研究支承条件及矢跨比对钢管混凝土拱桥结构动力效应的影响,以主跨为(30+80+30) m的大桥为工程背景,对该桥建立ANSYS全桥模型,通过模态分析确定五阶模态的自振频率和阵型特征,进行横撑数量及矢跨比变化对钢管混凝土拱桥动力效应参数的影响分析,研究结果可为钢管拱桥设计、提高其动力性能提供理论依据。     

斜支承弯梁桥的受力性能研究

为研究斜支承弯梁桥的力学特性,利用ANSYS软件建立斜支承单跨弯梁模型,分析斜支承单跨弯梁在弯扭刚度比、斜度、荷载类型、荷载作用位置等作用下对其受力性能的影响.并绘出了各影响因素下的大量曲线图表,并得到了一些结论.     

横梁效应对车-桥耦合振动的影响研究

提出了由横梁效应引起的附加不平整度的简化计算模型,给出了考虑横梁效应的车-桥耦合振动问题求解方法,解决了模态综合法因采用截断模态无法反映桥梁结构如横梁、桥面板等局部构件振动情况的问题,并通过算例对横梁效应考虑与否进行了对比分析,同时引入描述横梁效应桥面系刚度变化幅度的无量纲参数γ,研究了其对考虑车-桥耦合振动的影响。研究结果表明:横梁效应与车-桥振动系统存在耦合关系,其效应值随参数γ增加而增加,呈高次变化规律。     

对连续弯梁桥空间转角近似计算方法的探讨

连续箱梁平曲线半径较小时,如果只考虑预应力管道竖曲线的转角计算管道摩阻,其作用于箱梁的有效预应力的计算就会出现较大误差.从理论上对连续弯梁桥空间转角进行了分析和计算,提出了连续弯梁桥空间转角的实用近似计算方法.     

小半径弯梁桥的设计要点

由于弯梁桥的挠曲变形比一般相同跨径的直线桥大,且受弯矩及扭矩的共同作用、内梁和外梁受力不均等诸多问题困扰,使弯梁桥的设计存在一定难度。结合新疆某实际工程,从弯梁桥的跨径布置、截面选择、支承方式等方面,对小半径弯梁桥的设计要点进行了归纳,认为曲线梁桥采用整体性好、抗扭刚度大的就地浇注的连续箱梁比较好,最好采用普通钢筋混凝土结构,弯梁应在腹板侧面布置较多受力钢筋,除布设抗剪钢筋外,还要配置较多的抗扭箍筋。     

预应力混凝土T型刚构动力试验研究

为了解预应力混凝土T型刚构的动力性能，为已建该类桥型的动力设计及加固维护提供可靠依据，以某桥为例，基于现有动力荷载试验方法，对该桥进行了动力检测试验，将现场采集试验数据与理论计算数据进行比对研究。研究结果表明，该类结构实际刚度较理论刚度高，但安全储备仍相对不足，应引起足够重视。     

连续弯梁桥设计

引言弯梁桥在高速公路和城市立交桥设计中,是被应用较广的一种桥型,随着我国高等级公路建设需要和科学技术的发展,连续弯梁桥结构桥梁,因其跨径大、曲率半径小、桥型轻巧等优势,修建数量逐年增多。     

曲线连续刚构桥的变形和受力特性分析

采用有限元软件MIDAS/Civil建立了相同跨度的预应力混凝土变截面单箱单室连续刚构直梁模型和弯梁模型,分析了在恒载、活载作用下和成桥运营阶段直梁桥和弯梁桥的变形、反力和内力特征;考虑建模方法对最终结果可能造成的差异,对弯梁模型还采用梁格法进行建模分析,并将所得结果作为重要参考以验证结果的准确性,得到弯梁桥和直梁桥在受力和变形上的差异,从而更准确的分析弯梁桥的受力。     

碰撞对山区高墩桥弹塑性动力响应的影响

为了研究碰撞对山区高墩桥动力响应的影响,以某一大跨度高墩桥体系为原型,充分考虑了碰撞过程中的刚度变化、能量耗散以及桥墩的非线性行为,基于OpenSess平台建立了两种典型桥跨结构的弹塑性动力分析模型.在此基础上,利用所选的天然地震波和人工地震波对比分析了碰撞效应对山区高墩桥弹塑性动力响应的影响.研究结果表明:碰撞会对高墩桥结构的动力响应产生较为明显的影响,特别是场地条件较差时,其最大改变率为15.86%,桥墩与主梁的连接方式会进一步改变碰撞对桥墩变形的影响程度;相邻结构动力特性差异越大,高墩桥体系发生碰撞的概率就越大,但碰撞次数的增加可能会对桥墩变形起到限制作用,降低桥墩的响应,在确定山区高墩桥体系相邻结构周期比时,既要考虑相邻结构动力特性差异对碰撞概率的影响,还应考虑其对碰撞效应的影响;高墩桥的梁-桥台碰撞主要受地震动作用大小的影响,地震动的强度和相邻结构动力特性的差异均会对梁-梁碰撞产生影响,在对高墩桥进行减撞防撞设计时,应针对不同的碰撞位置采取不同的措施.      

论预应力混凝土连续弯箱梁桥设计

连续弯箱梁是一种常用的桥梁结构体系,它具有变形小、结构刚度好、行车平顺舒适、养护简易、抗震能力强等优点,因此广泛应用于高速公路及城市桥梁。就钢筋混凝土连续弯箱梁桥设计进行探讨,以期为相关工程提供参考和借鉴。     

小半径曲线刚构箱梁桥日照时变温度场与温度效应

应用太阳物理学理论确定了太阳的实时位置, 结合光线跟踪算法实时选取了结构的时变迎光面, 得到了结构的时变热边界条件; 以永顺—吉首高速公路石家寨立交中的一座小半径曲线刚构箱梁桥为工程背景, 参考当地历史气象数据, 以气温最高的某夏日为例, 在考虑太阳辐射、长波辐射、对流换热和风速等环境条件下, 实现了小半径曲线刚构箱梁桥三维瞬态日照时变温度场的有限元仿真, 通过热-结构耦合分析得到了小半径曲线刚构箱梁桥的日照时变温度效应。研究结果表明: 在日照时变辐射作用下, 由于小半径曲线刚构箱梁桥翼缘板的遮盖作用, 箱梁腹板受太阳直射的时间不同, 箱梁各断面腹板处最大温差为1.3℃; 小半径曲线刚构箱梁桥顶板竖向温度梯度变化规律与《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60—2015) 中相似, 顶板上下表面间最大温差为14.3℃, 且箱梁顶板下表面温度变化滞后箱梁顶板上表面约3 h; 小半径曲线刚构箱梁桥顶板下表面会出现最大为3.13 MPa的横向拉应力, 顶板上表面、腹板外表面也均会出现超过2 MPa的横向拉应力; 小半径曲线刚构箱梁桥梁端与跨中位移变化趋势相反, 初步揭示了日照时变辐射作用下小半径曲线刚构箱梁桥的蛇形运动规律。      

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%。      

高架桥弯梁抗扭稳定性分析

依据淮河入海水道高架桥工程，采用空间有限元数值方法，构建了全桥的空间仿真模型，分析了多跨独柱墩弯梁桥的抗扭稳定性。考虑了引起弯梁抗扭稳定性的主要影响因素，如弯梁恒载、温度效应、车辆的偏心行驶等，并分析了这些因素组合时对弯梁的影响。结果表明，弯粱桥的抗扭稳定性主要表现在弯梁的扭转变形和支座的支反力上，特别是要设计合理的支承方式，避免支座出现脱空现象。     

预应力混凝土曲线箱梁桥扭矩浅析

在预应力混凝土曲线箱梁桥中，预应力钢束产生的径向分布力是混凝土曲线箱梁产生扭矩的主要原因之一。因此，工程师们必须认识到扭矩分析的重要性，并掌握预应力钢束对混凝土曲线箱梁产生扭矩的原理及计算方法．建造出安全、经济、美观的曲线梁桥。     

混凝土箱梁桥底板线型对纵向裂缝的影响分析

对混凝土箱梁桥在合龙束作用下可能产生的底板纵向开裂现象进行了分析,从理论层面阐述了这种现象的力学机理。同时以1座预应力混凝土连续梁桥和1座预应力混凝土连续刚构桥为例,通过改变其底板线形,分析不同底板线形的底板受力情况,提出了避免跨中箱梁底板纵向开裂的建议,为类似桥梁设计提供参考。     

跨京山铁路钢—混凝土组合箱梁体外预应力施工技术

北京市五环路京山铁路立交桥采用了钢-混凝土连续梁桥体外预应力技术,该桥在设计施工中存在很多难点问题。详细介绍了工程施工采用的转向器的安装、体外索套管的安装、钢绞线下料与穿束、体外预应力索的张拉、防松装置和减振器的安装技术,对今后的类似工程有借鉴参考意义。     

实用混凝土箱梁温度应力计算方法

骤然降温和日照温差在混凝土桥梁截面上产生非均匀的温度分布,从而产生温度应力,而各国规范给出的温度梯度模式又不能准确反应特定桥梁个体的实际情况。详细介绍了基于ANSYS的温度应力计算方法,可以考虑季节、桥梁地理位置、走向、材料特性、结构尺寸、翼缘板对腹板的遮阴作用等各种因素的影响,计算出一天任何时刻的温度分布,然后根据温度场计算结果用超级梁单元计算温度应力,不仅速度快而且对变截面梁、曲线梁等复杂情况均可取得满意结果。     

大曲率小箱梁桥型研究

笔者对简支曲线小箱梁桥型的设计、理论计算、模型与实桥试验作了系列研究 ,并以曲线梁理论计算为依据进行弯矩拟合和扭矩拟合 ,为实际工程应用提供了一种具有足够精度的实用计算方法 .在实桥施工中摸索出一套适合我国国情的预制曲线小箱梁的施工工艺 .对这种桥型的研究将为先曲线简支再变成连续结构的分析奠定了基础