花瓶式混凝土桥墩裂缝成因分析及加固方法研究

花瓶式混凝土桥墩造型美观,在现代桥梁设计中被广泛采用。但是．花瓶式混凝土桥墩在竖向力作用下若按平面杆系结构进行计算配筋或处理方法不明确,就会导致设计上的问题,即桥墩可能出现受力裂缝。本文以某分离式立交桥的花瓶墩加固为例进行计算,并给出针对此类桥墩加固的使用计算分析方法。     

北京六环路跨丰沙铁路斜拉桥桥墩设计

结合北京市六环路跨丰沙铁路墩顶转体斜拉桥工程,对花瓶形桥墩的设计理论及计算过程进行了说明,另外根据墩顶转体施工阶段桥墩的受力特点,对桥墩的设计原则及方法进行了介绍。     

花瓶式混凝土桥墩裂缝成因分析及加固方法研究

花瓶式混凝土桥墩造型美观,在现代桥梁设计中被广泛采用。但是,花瓶式混凝土桥墩在竖向力作用下若按平面杆系结构进行计算配筋或处理方法不明确,就会导致设计上的问题,即桥墩可能出现受力裂缝。本文以某分     

花瓶墩墩顶扩大端受力分析

依靠Midas计算软件,撑杆-系杆体系等方法对某花瓶墩墩顶进行受力分析,对比其结果,计算其配筋,供设计人员参考。     

分幅高墩连续刚构主墩结构行为研究

以一座主跨150 m分幅连续刚构为例,为抵抗高墩、大跨连续刚构桥突出的横桥向风荷载,在墩顶横桥向设置抗风横梁,将分幅刚构迎风面与背风面桥墩连接起来共同受力,改变了传统的仅由迎风面桥墩单独抵抗横向风的状态,结果表明墩底内力大大减小,同时墩身稳定性也得到一定提高。对于既定上部结构,通过改变墩身形式,探讨了其对上下部结构、施工工序、工程造价等影响,在单、双肢墩都适应的前提下,应结合受力、稳定、施工等因素综合考虑采用双肢薄壁墩或单肢薄壁墩。     

铁路桥墩横桥向地震反应分析模型对比分析

常见铁路桥墩的横桥向截面尺寸与墩高相差较小,而顺桥向相差较大,不能较好地符合梁单元的受力特征.为研究铁路桥墩横桥向地震反应,设计了一种新型的重力式桥墩模拟方法,考查常规梁单元及板单元模拟铁路桥墩的精度.基于某铁路简支梁桥,分别采用多垂直杆元模型与梁、板单元进行重力式桥墩模拟,建立四种有限元模型,进行地震反应分析及结果比较.结果表明:欧拉梁和铁木辛柯梁及板单元模型的墩底内力及墩顶位移均小于多垂直杆元模型,建议重要结构的铁路桥墩按多垂直杆元模型进行地震反应分析;欧拉梁和铁木辛柯梁及板单元模型的墩底内力与多垂直杆元模型相差在5%以内,三种模型计算的桥墩内力具有工程可接受的精度,但墩顶位移误差超过5%,设计时需要考虑;板单元模型与多垂直杆元模型的吻合程度好于欧拉梁模型,而欧拉梁模型好于铁木辛柯梁模型.研究结论可供铁路工程抗震设计规范修订时参考.     

基于粘滞阻尼器的大跨铁路斜拉桥横向减震研究

以某铁路大跨斜拉桥为实际工程背景,研究了斜拉桥在过渡墩及辅助墩处横桥向合理的约束体系.通过大量的线性及非线性时程反应分析,研究了不同的约束体系下斜拉桥的地震反应特点.针对基于粘滞液体阻尼器的减震体系方案,对阻尼器的设置位置及力学参数进行了优化设计.研究结果表明:在过渡墩及辅助墩横向设置粘滞阻尼器的减震体系方案由于其它方案,该方案不仅可降低主塔横桥向的地震反应,还可显著降低过渡墩及辅助墩的桥墩,进而提高边墩桩基础的抗震性能.     

基于混凝土损伤塑性本构模型的桥墩仿真分析

由于花瓶墩的体型巨大且几何构型不规则,采用一般的杆系单元方法只能近似分析其力学性能。利用ABAQUS的三维实体单元,分析该墩在组合工况作用下的三维应力分布情况,建立钢筋混凝土损伤塑性本构,计算桥墩混凝土开裂区的钢筋应力,分析混凝土裂缝的分布情况。与杆系单元相比,考虑混凝土损伤塑性本构关系的实体有限元仿真,更能直观精确地显示出非规则性结构的受力及细部裂缝的空间分布情况。     

结构连续空心板桥墩柱抗震计算分析

依托凌绥高速公路项目20m预应力混凝土先简支后结构连续空心板桥的下部桥墩配筋设计,采用Midas/Civil 2012建立了不同墩高、墩柱尺寸的三维有限元模型,计算分析七度区地震动峰值为0.1g的二类场地,在E1、E2地震作用下,桥墩墩柱在强度设计及延性设计下的配筋情况,提出此类结构墩柱的配筋建议.     

基于拉-压杆模型的花瓶墩墩顶拉力简易估算方法

以南京禄口国际机场站前高架圆端形花瓶墩为背景,采用有限元程序midas FEA对其建立实体有限元模型,对不同构造尺寸的花瓶墩进行受力分析。按照杆件中心与应力迹线重合的准则构建了墩顶拉-压杆模型,得到拉-压杆夹角θ的近似计算方法,进而得到花瓶墩墩顶拉力的简易计算方法。通过对墩帽半径R及墩帽高度H的参数分析,证明了文中所提供的方法能够满足工程精度要求。     

桥梁薄壁花瓶墩墩顶裂缝分析

随着对桥梁美观要求的日益强烈,近年来修建了大量的薄壁花瓶墩.通过对某项目上的薄壁花瓶墩墩顶裂缝产生的原因进行分析,为花瓶墩的设计与验算提供有效的分析方法及指导,并在此提出加强对混凝土D区的设计的理念.     

花瓶式桥墩墩顶拉力计算分析

依托某项目3—25m现浇预应力混凝土连续箱梁桥,应用有限元程序ANSYS建立花瓶墩三维实体模型,分析花瓶墩受力特点;进而与拉压杆模型计算得到的拉杆拉力进行比较。结果表明,采用拉压杆模型计算的拉杆拉力误差较小,可以满足工程要求,并作为花瓶墩拉杆设计的依据。     

地震响应下矮墩大跨连续刚构桥下部结构受力分析

矮墩大跨连续刚构桥的墩身刚度大,其地震响应下的下部结构受力比高墩大跨连续刚构更加不利。针对这一状况,利用MIDAS/Civil软件对淮河特大桥下部结构进行分析,对比了高矮墩下部结构的地震响应受力行为,强调矮墩下部结构与高墩相比需增大配筋率,并提出了有利于下部结构受力的改善措施。     

深水桥墩地震响应研究现状与展望

分析了地震激励下水-深水桥墩动力相互作用, 总结了动水压力作用机理、地震动水压力的计算方法和水-结构动力相互作用分析方法, 研究了深水桥墩地震响应特征和影响因素以及水下振动台试验进展, 并对比了各国规范中动水压力计算方法。研究结果表明: 动水压力降低桥墩自振频率, 增大桥墩地震响应, 其影响在桥梁的抗震设计中不可忽略; 现有研究采用的桥墩形式较为简化和单一, 建议开展更多以桥墩体系、桥梁体系为对象的深水桥梁地震响应研究; 对于地震作用下动水压力计算, 目前各国规范多基于Morison方程, 但对其适用范围尚不明确, 应深入研究Morison方程的适用范围、修正方法与准确便捷的地震动水压力计算方法; 目前水下振动台试验大多集中在动水压力对桥梁下部墩桩地震响应的影响上, 响应大多在弹性范围内, 应进一步研究在大震作用下深水桥墩的非线性响应与破坏模式; 目前针对深水桥墩在地震和波浪联合作用下的动力响应研究较少, 应深入研究在地震、波浪、海流联合作用下深水桥墩与水的相互作用机理; 目前缺乏对全桥结构的地震响应研究, 应开展深水桥梁全桥分析与多子台水下振动台试验。      

中朝鸭绿江界河公路大桥主桥施工阶段塔梁临时固结构造计算与设计

中朝鸭绿江界河公路大桥主桥为主跨636m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,边跨设置辅助墩,其跨径布置为86 ＋229 ＋636 ＋229 ＋86=1266m.本桥结构采用半飘浮体系,索塔与主梁间设置竖向支座和横向抗风支座,纵向设置粘滞阻尼器;过渡墩设置竖向拉压支座和横向抗风支座;辅助墩设置竖向拉压支座,钢箱梁内同时设置压重.主要介绍该桥施工阶段塔梁临时固结计算和设计.     

考虑拱上建筑联合作用的石拱桥有限元分析

建立石拱桥有限元模型时,为使结果更接近实际受力情况,需考虑拱上建筑联合作用影响.以此为基础,提出横向系杆法和等代拱法2种方法改进计算模型,并在工程实例中论证2种方法的可行性和有效性.为石拱桥的承载力评估和加固等提供指导.     

组合梁斜拉桥索梁锚固区桥面板斜向开裂机理与配筋设计方法

为揭示组合梁斜拉桥在悬拼施工时,索梁锚固区斜向裂缝的开裂机理,从实际受力状态出发,分析了该区域桥面板剪应力和正应力的分布特点,并结合应力莫尔圆理论给出了裂缝成因及其形态特征;基于相关规范及桁架模型,提出了斜向配筋和L形配筋设计的抗裂措施;通过台州湾跨海大桥实例分析,验证了锚固区桥面板的应力分布特点与配筋方法的有效性。研究结果表明:悬拼施工时,锚固区桥面板的面内剪应力主要由拉索索力的竖向分力和水平分力提供,纵、横桥向正应力主要由吊重荷载引起的斜拉桥整体弯矩、拉索索力增加引起的局部负弯矩和局部承压提供;纵桥向正应力的增加是引起索梁锚固区主拉应力变大的主要原因,当主拉应力大于混凝土抗拉强度时,桥面板存在较大的斜向开裂风险;考虑到局部承压的作用,裂缝一般首先出现在索梁锚固点附近的桥面板顶部;当逐渐远离锚固区时,局部负弯矩及局部承压影响减小,桥面板顶板正应力减小,主拉应力减小,裂缝的发展方向与纵桥向夹角逐渐减小,同时,桥面板底板正应力由压应力变成拉应力,主拉应力增大,裂缝产生贯通的可能性增大;基于混凝土板斜向开裂的桁架模型,对索梁锚固区配置L形抗裂钢筋,顶板最大主拉应力降低了1.26 MPa,其中,纵桥向正应力最大可减小0.91 MPa,面内剪应力可减小0.50 MPa,即配置抗裂钢筋能够达到一定的抗弯和抗剪的效果。      

系梁对加固柱式桥墩抗震性能的影响

以西安市某座抗震加固桥为列,分别以系梁设置位置、系梁刚度大小来探讨系梁对柱式桥墩抗震性能的影响,研究结果表明系梁对纵桥向振动没有影响,而对横桥向振动有较大影响,增加横桥向刚度,减小1、2阶横向振型的振动周期;选择系梁在桥墩中心可以提前使系梁在地震作用下进入塑性状态,消耗地震能量,利于抗震;当横系梁的高度选择为0.7D～0.85D,宽度选择为0.6D～0.75D时,对桥梁抗震有利.     

一种石砌拱上建筑结构加固新方法

针对空腹式拱桥石砌拱上建筑存在严重病害的情况,提出一种用钢筋混凝土周边框架增强石砌拱上建筑结构的新方法;探讨了用钢筋混凝土周边框架增强石砌结构的力学特点,提出了简化的实用计算方法;针对依托工程桥梁,分析比较加固前后桥梁结构的受力状态。     

计入弹性基础效应的钢筋混凝土桥梁结构塑性倒塌分析

将钢筋混凝土桥墩墩顶在单位水平力作用下的变位，分解为桥墩的弹性弯曲变位、基础转动产生的变位及基础平动产生的变位之和，从而建立了一种计入弹性基础效应和弹性支座效应的钢筋混凝土梁桥横桥向抗震评估的塑性倒塌分析模型，给出了等效弹性地震荷栽计算方法、钢筋混凝土梁桥塑性倒塌分析计算公式及独柱墩在地震力作用下的双线性刚度实用分析方法。算例表明，计入弹性基础效应和弹性支座效应后，钢筋混凝土粱桥的最终抗震能力与结构延性明显下降。