简支铰接空心板桥梁格法模拟的探讨

简支铰接空心板桥是我国公路小跨径桥梁的常用结构型式.梁格法是分析桥梁上部结构的一种空间分析方法,能准确模拟桥梁的整体受力特性,从而确定结构的支撑体系、偏载对结构受力的影响等.通过对福建309省道某简支空心板桥运用梁格法进行跨中影响线的计算,对比了平面计算方法与空间计算方法的误差大小,探讨了简支铰接空心板桥梁格法建模的关...     

铰接空心板梁格法虚拟模梁截面特性取值研究

桥梁结构计算的一种有效方法是梁格法,虚拟横梁的截面特性取值是梁格法分析结果可靠性的关键之一,但是缺少规范的取值方法.梁格法虚拟横梁截面特性取值主要有四种方法,可得出5种截面特性取值.铰接板法的单梁计算结果分析表明,第4种取值时的结果与经典铰接板单梁计算模型计算结果最为接近.     

新旧空心板桥拼接铰缝受力分析

以某高速公路空心板加宽为例,使用梁格法对新旧空心板桥拼接铰缝进行受力分析,可为拼接铰缝的设计提供依据。     

铰缝损伤对装配式空心板桥受力性能影响研究

在役装配式空心板桥横向联系受设计、施工及运营各因素的影响,易出现铰缝损伤病害。为研究铰缝损伤对空心板桥结构性能的影响,论文根据现场空心板桥铰缝病害调研结果对铰缝损伤位置、损伤长度和损伤程度3种损伤类型分布特点进行统计分析;采用梁格法建立空心板桥有限元模型,对比分析了铰缝在不同损伤工况及类型下(长度、深度和位置)对结构受力性能影响。研究结果表明:(1)铰缝损伤位置越靠近跨中对于梁板受力的影响越大。(2)随着铰缝损伤长度增加,中板单侧损伤下活载弯矩增幅呈线性递增,而边板单侧损伤和中板双侧损伤均会导致梁板产生"单板受力"效应,其"单板受力"临界长度分别为0.6L和0.7L。(3)损伤长度或损伤深度二者之一较小时,活载作用下梁板弯矩和挠度变化很小;当损伤长度和损伤深度均较大时,活载作用下的梁板弯矩和挠度增幅明显。(4) 20 m标准空心板的中板单板受力时抗弯承载能力不满足规范要求,边板单板受力时抗弯承载能力和抗裂验算不满足规范要求。研究结果为空心板铰缝损伤下的结构安全评估及管养提供有益参考。     

横向连接失效对空心板桥受力影响

针对空心板桥的横向连接失效对空心板桥受力性能的影响进行深入的分析。利用动载试验针对桥梁横向联系加固后、横向连接钢板失效、铰缝混凝土与横向连接钢板失效三个工况进行有限元计算与现场数据实测,对比分析竖向挠度曲线。结论是空心板横向连接处板间受力复杂,传统的横向铰接板(梁)理论不能很好的模拟现场空心板横向连接间受力情况,未能突出模拟空心板的"单板受力"情况;空心板加固后,横向钢板失效与压力注胶失效对桥梁的承载力有一定幅度的降低,同时使桥梁的整体受力性能得到大幅度降低。     

钢筋混凝土异形板桥梁受力性能研究

为满足实际工程中地形条件、道路线形和交通功能等需求,桥梁上部结构经常采用不规则异型结构。异型板桥梁是典型的空间结构,受力状态复杂,精确计算理论和实用简化计算方法还有待完善。以贵州瓦窑溪异型板桥为研究对象,建立板壳模型、实体模型和空间梁格模型,进行有限元理论模型计算和现场实桥试验。通过数据的对比分析,得出了此类异型板桥梁在公路桥梁设计荷载下的空间受力性能及动力特性规律。并分析了上述3种计算模型的计算精度,提出了不同计算模型的适用条件,为异型板桥梁结构的计算、设计和施工提供参考。     

基于瞬态动力分析的装配式板桥铰缝损伤识别

根据铰缝在装配式板桥传递荷载的作用,通过数值计算方法模拟了装配式板桥在铰缝损伤后的瞬态动力学响应,比较分析了不同损伤程度、不同动荷载加载位置下各板跨中加速度幅值,提出利用多次冲击实验下各板加速度幅值比之差值作为铰缝损伤的评定依据的识别方法,并分析了这种方法的可行性。     

装配式空心板横向分布系数计算方法适用性研究

装配式空心板桥由于其施工的安全、快速、工艺成熟等优点,工程中得到大量应用,结构分析多采用单梁模型,因此横向分布系数的取值成为计算准确与否的关键。为了研究不同横向分布系数计算方法对装配式空心板桥的适用性,分别采用杠杆法、刚性横梁法、刚接板法等,计算了不同片数主梁组成的空心板桥横向分布系数,同时以梁格法建立全桥模型作为基准,对比了不同计算方法更加适合的主梁片数,研究为工程应用提供了参考。     

装配式板梁铰缝加固效果的数值分析

根据装配式空心板铰缝的受力特点,对各种板梁铰缝加固方案的加固效果进行数值分析。采用有限元软件ANSYS建立空心板梁桥实体模型,模拟板梁桥在车道荷载作用下的受力状态,研究板梁加固前后空心板桥主要力学性能的变化规律,比较各种铰缝加固方式的力学效果。由分析结果可知,各种加固方案均能在不同程度上恢复和提高板梁的横向刚度,在板梁底缘粘贴钢板最能改善铰缝的受力性能,但施工方便性不够;在板梁上缘粘贴钢板的方案加固效果最不理想;而在顶板粘贴槽钢及顶板混凝土与部分桥面铺装混凝土联合受力效果较好。     

结合面底部带门式钢筋的铰接空心板破坏模式分析

以在空心板与铰缝构造结合面底部布设门式钢筋的深铰缝构造为研究对象,参照2007年交通运输部颁布的装配式空心板桥标准图,设计了一跨8m足尺模型,通过试验和非线性有限元法分析了车辆荷载作用下铰接空心板破坏类型、破坏位置与开裂荷载等破坏模式。分析结果表明:试验验证了铰接空心板非线性有限元模型能较好地模拟铰接空心板在车辆荷载作用下的受力性能;在空心板与铰缝结合面的三个方向的黏结滑移关系中,应以竖向相对滑移量作为结合面黏结破坏失效的指标;在车辆荷载作用下,空心板与铰缝结合面是最薄弱的受力部位,当荷载达到69kN(0.99倍车辆荷载)时,空心板与铰缝结合面底部开裂,但当荷载达到85kN(1.21倍车辆荷载)时,空心板跨中截面底部才出现横向裂缝;与在结合面底部不设门式钢筋的空心板相比,在结合面底部设置门式钢筋后虽不能明显提高铰缝构造的开裂荷载,但可以将铰缝通缝荷载从140kN(2.00倍车辆荷载)提高至199kN(2.84倍车辆荷载),且不出现贯通的纵桥向裂缝。     

中小跨径装配式钢筋混凝土简支板桥单板受力病害分析及维修加固措施

中小跨径装配式钢筋混凝土简支板桥在公路桥梁建设上的应用最为广泛,通过对此类桥产生单板受力的成因及危害进行分析,提出单板受力维修加固的设计和施工要点,可为同类型桥梁的维修加固提供参考。     

新型装配式倒T形空心板桥受力性能

为解决现有装配式空心板桥的铰缝病害, 提出了一种新型装配式倒T形空心板桥; 进行了跨径8 m的倒T形空心板桥足尺模型试验和非线性有限元分析, 研究了车辆荷载作用下倒T形空心板桥各组成构件的应力、挠度和裂缝分布等, 得到了倒T形空心板桥的受力机理与破坏模式; 对比了倒T形空心板桥与带门式钢筋空心板桥的受力性能, 验证了倒T形空心板解决铰缝开裂问题的有效性。研究结果表明: 倒T形空心板桥的破坏过程分为弹性阶段、空心板开裂阶段、现浇结构层混凝土开裂阶段和受拉钢筋与钢板屈服阶段, 其整体受力性能良好, 极限荷载是带门式钢筋空心板桥的1.4倍; Ω形钢板上方受拉区混凝土首先达到拉应力限值3.17 MPa, 是受力薄弱部位; 由于Ω形和L形钢板的设置, 现浇结构层混凝土开裂时, 与结构层等高度的各结合面处的法向和切向黏结应力均不会超过限值2.30和0.29 MPa, 避免了结合面的黏结失效; 与带门式钢筋的空心板桥相比, 倒T形空心板构造不会减小空心板的开裂荷载, 且新旧混凝土结合面开裂在空心板开裂之后, 可从根本上解决传统空心板桥在车辆荷载作用下铰缝先于空心板开裂的问题。      

桥梁支座检查镜的开发与应用

桥梁支座脱空现象是引起梁桥铰缝破坏、梁板产生斜裂缝、单片梁受力和桥面破坏的主要原因,大大降低了桥梁使用寿命。除施工误差外,缺乏有效的检查手段是支座脱空现象普遍存在的根本原因。本文提出的桥梁支座检查镜为桥梁支座脱空现象的检查提供了有效方法。     

浅谈跨径10m中、小桥梁上部构造的选择

对10m跨径桥梁而言,除特殊地形、地质条件外,较为广泛应用的桥梁上部构造是简支空心板或近年来普遍采用的先简支后桥面连续的简支空心板构造;目前,业内对10m跨径桥梁究竟采用钢筋混凝土还是采用预应力混凝土简支空心板上部构造存在异议。通过技术、经济分析以确定何种上部结构形式更为合理。     

空心板梁桥拓宽结构新桥截面选取分析

应用梁格法建立空间有限元模型,对比分析了当新桥采用普通空心板和宽幅空心板时,旧桥的内力状态。并且分析了新桥截面的刚度以及跨径对旧桥减载效果的影响,对空心板梁桥拓宽结构的设计有一定的参考价值。     

空心板铰缝计算理论研究

目前,小跨径空心板桥梁中铰缝破坏现象较为严重,极大地影响了桥梁的承载能力和运营安全性。鉴于此,从计算理论出发,借助有限元软件ANSYS对空心板铰缝受力机理进行研究,对传统计算理论提出部分修正,并对计算方法提出了大胆的假定。     

梁格法在截面转换加固T型梁桥中的应用

在基本原理阐述的基础上,用梁格法分析了截面转换加固T型梁桥的力学性态,并结合具体的实例和常规的平面杆系有限元模型计算分析方法进行了对比。对比结果表明,采用梁格法分析截面转换加固T型梁桥是有效的。该处理方法可望对实践起到一定的指导作用。     

某变宽箱梁桥的梁格法分析

以某枢纽匝道变宽桥为例,采用有限元软件MIDAS/Civil进行梁格法分析,对该桥的梁格划分及截面特性的计算进行了详细说明,并对该桥的支座反力、位移进行了分析,得出该桥采用梁格法模拟的合理性,为以后同类型桥梁的设计提供了借鉴和参考。