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。     

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。     

公路独柱墩桥梁抗倾覆研究综述

为了促进公路独柱墩桥梁的可持续发展,总结了国内外典型桥梁倾覆事故,并从桥梁倾覆破坏机理、倾覆稳定性影响因素和抗倾覆控制方法3个方面系统梳理了公路独柱墩桥梁在抗倾覆领域的研究现状,强调了超载对桥梁结构安全威胁的严重性、倾覆问题复杂性及紧迫性。研究结果表明:桥梁倾覆事故多由超载车辆偏载行驶诱发,这些独柱墩桥梁存在“强弯弱倾”现象;汽车荷载对桥梁的弯矩、剪力和扭矩效应影响不同,亟须建立一套适用于桥梁抗倾覆分析的重型汽车荷载计算标准;不同桥梁发生倾覆破坏的模式及相应的荷载最不利状态各不相同,明确桥梁不同破坏模式下的倾覆轴力学模型对倾覆最不利状态演化至关重要,尚需在倾覆轴力学模型和倾覆最不利状态领域开展更为深入的研究工作;温度、预应力、收缩徐变和基础变位因素耦合作用下的桥梁倾覆机理仍不清晰;采用反力最不利状态描述桥梁的倾覆极限状态,割裂了倾覆效应与扭矩特性的力学联系;建议以可靠度理论为基础,结合倾覆破坏模式及合理倾覆轴力学模型来完善抗倾覆控制计算方法,进一步降低公路独柱墩桥梁安全运营风险;在保持一定抗倾覆安全冗余度和注重桥梁监控与维护的前提下,加强治超限载管理是防止该类事故发生的根本途径。      

支座预偏心对独柱墩弯桥抗倾覆性能的影响分析

文章以某高速公路一座互通立交钢-混组合匝道桥为例,研究分析了连续独柱墩弯桥的支座偏心位置对桥梁整体抗倾覆性能的贡献,分析支座偏心位置这一参数变化对结构的抗倾覆性能的影响程度,从桥梁支撑反力、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支座偏心位置的车桥耦合振动分析,得出最佳的支座偏心距离的取值。研究结果对同类型桥梁设计与加固提供了经验借鉴与数据支持。     

4-20m独柱墩连续梁桥抗倾覆设计浅析

主要通过MIDAS程序计算4-20m独柱墩连续箱梁桥支反力,并进一步计算抗倾覆稳定系数,根据抗倾覆验算结果分析曲率半径及桥台多支点间距对桥梁抗倾覆的影响,提出了相应的设计方法,为此类独柱墩桥梁设计提供一些参考.     

大跨曲线箱梁桥支座反力分析

通过三维壳体有限单元法对杭州石桥立交桥中一联大跨曲线箱梁桥的支座反力进行了计算,分析了恒载作用下该联箱梁表现出的不同于常规的支座反力分布;通过影响线方法求出了活载作用下各支座反力的最不利情况,给出了处理方法;对中墩支座采取预偏措施进行了讨论。     

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。     

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。     

箱梁桥抗倾覆性能影响因素与处治对策研究

研究抗倾覆验算方法在实际工程中的应用效果,针对验算内容、作用组合、横向多支座桥梁抗倾覆验算和墩梁固结桥梁抗倾覆验算提出补充建议。以抗倾覆验算方法为评价指标,研究抗扭跨径、支座横向间距、支座偏心距和平曲线半径对桥梁抗倾覆性能的影响规律。最终总结出新增盖梁法、新增墩柱法、拼宽墩柱法、增大支座间距法和增设抗拔装置法共5类处治对策,为提高桥梁抗倾覆安全性提供参考。     

梁桥横向稳定验算中倾覆轴的选取

基于目前工程中采用倾覆稳定系数对梁桥横向稳定进行验算的方法,讨论了不同支座布置形式、不同曲率半径条件下结构倾覆轴的选取。理论推导和有限元计算结果表明:联端外侧两支座连线外无支座的直线梁桥和大曲率半径的曲线梁桥,倾覆轴应选取该连线;联端外侧两支座连线外有支座的曲线梁桥,倾覆轴应选取跨中位置相邻两跨外侧支座的连线。     

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。     

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。     

支座宽度及相对刚性系数对连续梁弯矩的影响

考虑连续梁支座宽度B与相对刚性系数α=6EI/KL3对梁弯矩计算值的影响,对连续梁分别进行了不同B值、不同α值下的梁弯矩计算。通过计算得到了不同支座宽度对于连续梁弯矩的削峰程度以及相对刚性系数对弯矩的影响规律,认为宽支座与点支座的反力模式不同,支座边缘的反力对支座中心处的梁截面产生的正弯矩是造成支座处梁截面负弯矩削峰的主要原因;而相对刚性系数α计算值小于0.15时,弹性支座与刚性支座相比,弯矩计算差值可控制在5%以内.若以此为误差限,可将弹性支座简化为刚性支座。     

平面为曲线与直线相接时小半径匝道桥梁抗倾覆研究

以实际工程为背景,利用MIDAS Civil Designer有限元软件进行结构建模,研究了当平面为曲线与直线相接时,曲线半径大小、固定支座位置、支座偏移量和车辆超载程度对小半径匝道桥梁抗倾覆性能的影响。计算结果表明,为提高小半径匝道桥梁的抗倾覆性能,固定支座应尽量放在直线段、曲线半径应尽量加大、设置支座偏移量,并严禁超载。     

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。     

高速公路匝道桥抗倾覆能力研究

针对近年来高速公路匝道桥倾覆垮塌的问题,通过理论分析阐述了高速公路匝道桥的受力特点和倾覆的实质,分析了桥孔布置形式、曲率半径、支座布置形式、匝道桥宽度、悬挑长度等因素对匝道桥抗倾覆能力的影响程度,提出基于结构换算重心的匝道桥抗倾覆简化计算公式.     

独柱墩曲线梁桥车道偏载分析及支座偏心距设计

结合工程实际,利用MIDAS有限元分析软件对一座4跨独柱墩曲线箱梁桥在车道荷载作用下的结构受力性能进行了研究分析,并对超载车道荷载作用工况下的独柱墩单支座合理偏心距的设置进行了探讨研究。研究结果表明:该独柱墩曲线梁桥在3倍车道荷载工况作用下抗扭支座内侧出现负反力,且随着支座偏心距的增大,扭矩值减小,抗扭支座内外侧支座竖向反力趋于平衡,最后针对超载车道荷载并综合考虑其他荷载工况得出了该独柱墩曲线梁桥的合理偏心距值。     

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。     

高速公路新老桥梁拼接方式探讨

通过建立梁格空间模型,分析了新老桥梁不同连接方式对活载横向分布以及对老桥受力性能的影响,分析了收缩徐变对拼接后的新桥支座反力的影响.研究结果表明：新、老桥间的连接方式对拼宽后桥梁的横向分布系数影响较小,但老桥的上部梁板在加宽后的横向分布系数较初始状态有较大幅度的减小,承受活载作用的能力有所增加;拼宽后,老桥的受力状态有所改善;收缩徐变对湿接缝相邻位置的梁板的支座反力影响较大,新桥支座设计时应选择承载力稍大的支座型号,确保支座有足够的抗压承载力.