大跨度箱梁桥温度与混凝土收缩徐变耦合效应分析

为准确考虑温度对大跨度混凝土箱梁桥长期力学行为的影响,以帕劳共和国KororBabeldaob桥为例,利用Midas/Civil软件建立分层模型反映箱梁顶板、底板以及腹板的温度差异,采用B3模式计算温度与混凝土收缩、徐变的耦合,深入探讨了该耦合作用对箱梁关键截面预应力损失、挠度以及应力的影响。研究结果表明:温度与收缩、徐变耦合作用使合龙时及合龙18a后主墩顶负弯矩区预应力损失分别增大30.9%和13.5%;使合龙18a后主跨跨中挠度增大47.3%,主墩顶负弯矩区箱梁顶板应力减小40.1%,对底板应力基本无影响;且温度越高,主跨跨中下挠速度越快,主墩顶负弯矩区顶板应力在桥梁运营前期降低越快,在运营后期顶板应力逐渐趋于定值。     

已下挠连续梁桥加固方案研究

针对目前一些大跨径预应力混凝土连续梁桥跨中长期挠度过大的问题,以汾江大桥为工程背景,分析导致该桥主梁挠度过大的主要原因。通过实测资料进行计算分析,说明体外预应力加固未能阻止主梁进一步下挠的原因。提出一种以钢箱梁替代跨中梁段的加固方案,通过计算分析其加固效果并与体外预应力加固进行对比,简单分析其可行性并展望应用前景。     

轨道约束对高铁大跨连续梁桥地震反应的影响

研究目的:针对CRTSⅡ型板式无砟轨道体系的结构特点,以京沪高速铁路某大跨度连续梁桥为研究对象,采用线桥一体化模型讨论轨道体系对桥梁动力特性及地震反应的影响。研究结论:(1)轨道约束体系可增强相邻桥跨间的纵向联系,使按传统模型分析得到的两个单独振动单元变为一个整体振动单元,随着简支梁跨数的减少,连续梁桥的纵向一阶自振周期逐渐减小;(2)采用线桥一体化模型计算的连续梁桥地震反应大于传统模型,且随着简支梁跨数的增加,地震反应增大明显,不考虑轨道体系的纵向约束效应时,连续梁桥的地震反应偏于不安全;(3)随着轨道系统伸缩刚度的降低,线桥一体化模型的计算结果越来越接近传统模型;(4)随着端刺刚度的增加,连续梁桥的地震反应逐渐减小,但当端刺刚度大于一定值时,对连续梁桥的地震反应几乎无影响;(5)该研究结果可为多遇地震下高速铁路桥梁抗震计算模型的修订提供依据。     

广深港客运专线连续梁拱后期变形预估研究

研究目的:无砟轨道预应力混凝土梁受收缩徐变的影响,会产生后期徐变变形,引起桥梁的上拱和下挠,并且随着时间的延续这种变形增大,导致轨道的不平顺。研究成桥后不同的铺轨时间及改变成桥吊杆力对主梁徐变变形的影响,并考虑徐变及温度引起的主梁初始变形对该桥进行动力分析。研究结论:对广深港客运专线跨骝岗涌水道(76+160+76)m连续梁拱模拟计算施工过程,分析得知:(1)铺轨时间对徐变变形影响较大,延长铺轨时间,主梁徐变变形变小;(2)成桥吊杆力越大,主梁边跨下挠值和中跨上拱值均变大;成桥吊杆力越小,主梁边跨下挠值和中跨上拱值均变小;(3)考虑徐变及温度引起的主梁初始变形对该桥进行动力分析,结果表明动力性能满足要求;(4)研究成果可应用于大跨度桥梁后期变形的控制。     

武广高铁王灌冲大桥施工监测技术

大跨度高速铁路预应力混凝土连续梁桥有其自身的结构特点和施工技术,结合武汉至广州客运专线中最大跨径的预应力连续梁桥-王灌冲大桥工程实例,探讨了高速铁路预应力混凝土连续梁桥的的施工监控。根据有限元理论计算和施工过程中对主梁的测试,使用灰色预测控制理论对高速铁路预应力混凝土桥梁进行高程偏差调整和预测,综合确定主梁施工的立模标高,为大跨度高速铁路预应力混凝土桥梁的安全施工和合理成桥状态提供技术依据。     

客运专线大跨度曲线连续梁变形研究

研究目的:目前我国客运专线桥梁占线路比例逐步加大,大跨度预应力混凝土连续梁桥以其跨越能力大、刚度大、伸缩缝少、养护简单得到广泛的应用。其中大跨度曲线连续梁的变形直接影响到轨道的平顺性和列车运营的安全性。利用midas civil软件建立有限元模型进行结构的空间分析,研究大跨度曲线连续梁变形特点,重点分析温度对曲线连续梁变形的影响。研究结论:对于客运专线主跨130 m及以下跨度曲线连续梁,采用满足设计速度目标值的曲线半径,研究分析得出:(1)大跨度曲线连续梁竖向变形和纵向变形与同等跨度的的直线连续梁基本一致;(2)曲线梁横向变形主要由活载(离心力+摇摆力)和温度力产生,主要表现为跨中水平变形,且远小于规范要求限制值;(3)系统升降温使梁体各点沿着不动点弦线方向产生变形,内外侧腹板温差使梁体各点绕着不动点沿径向方向产生变形,横向变形对轨道结构来说是安全可靠的;(4)该研究成果可应用于客运专线大跨度曲线连续梁设计。     

大跨度连续梁桥跨中长期下挠影响因素分析

为了研究大跨度连续梁桥跨中长期下挠的影响因素,以实际桥梁为原型,采用大型有限元软件MIDAS/CIVIL建立空间模型,分析了剪切变形、汽车活载、温度荷载对大跨度连续梁桥跨中长期下挠的影响。     

大跨度连续箱梁桥挠度敏感性分析

以一座预应力混凝土连续刚构桥作为研究对象,采用MIDAS/Civil有限元软件进行数值模拟,对影响大跨度箱梁桥挠度的因素进行敏感性分析。研究结果表明:大跨度连续箱梁桥挠度对张拉控制应力最为敏感,其次为预应力损失,对其他因素的敏感性都不大;跨中挠度变化最大,对各因素的变化最敏感。     

高速铁路大跨度低高度预应力混凝土连续梁设计研究

为降低铁路大跨度预应力混凝土连续梁高度,扩大其适用范围,提出主跨100 m低高度连续梁合理跨度配比及构造尺寸,计算结果均满足规范要求。通过与常用高速铁路主跨100 m连续梁对比分析,系统研究了跨度配合比、构造参数等对结构的影响,总结出大跨度低高度连续梁的优缺点及构造建议值。研究结果表明：(1)低高度连续梁在同等跨度下混凝土用量更省,每延米混凝土用量降低约20%,较传统连续梁更经济;(2)低高度连续梁由于梁高降低,主梁刚度略有降低,但工后徐变上拱值降低明显,减幅约60%;(3)对于主跨100 m低高度连续梁,建议配跨长度在70～80 m之间,且不宜小于60 m;(4)主跨100 m低高度连续梁墩顶梁高不宜小于6 m,建议取值范围6.0～6.5 m,跨中梁高不宜小于3.0 m,建议取值范围3.0～3.5 m。     

V形刚构拱组合桥的梁拱组合效应分析

研究目的:大跨度V形刚构拱组合桥利用V形连续刚构的主跨斜腿与钢管混凝土拱的拱座连接形成,具有拱和V形连续刚构共同受力的特点,其结构性能已不同于一般的梁拱组合体系桥。通过本研究,揭示V形刚构拱组合桥的梁拱组合效应。研究结论:由于拱肋对V形连续刚构桥的加劲作用,V形刚构拱组合桥中跨在活载作用下的最大弯矩和最大挠度均减小约50%;组合结构桥由于混凝土收缩徐变引起的中跨后期下挠仅为V形连续刚构桥跨中下挠量的12%;V形刚构拱组合桥的竖向刚度是V形连续刚构桥的2.56倍以上,V形刚构拱组合桥的梁拱组合效应非常明显。     

石武客专中平特大桥大跨度连续梁施工控制研究

应用高速铁路桥梁施工动态过程监控仿真软件 CSRB 对石武客专跨京珠高速公路中平特大桥大跨度连续梁施工进行仿真分析.为了对比 CSRB 软件的合理性和准确性,应用有限元软件 MIDAS-CIVIL 对大桥施工进行模拟.两种软件计算的最大悬臂张拉、边跨合龙和中跨合龙阶段主梁挠度和弯矩基本吻合,表明应用 CSRB 软件对大跨度高速铁路预应力混凝土连续梁桥进行施工控制仿真分析合理、准确.     

大跨预应力混凝土连续梁式桥长期下挠研究中的问题

总结国内外在大跨径预应力混凝土连续梁式桥长期下挠问题上的研究成果和现状,对导致长期下挠的主要成因与研究难点作了阐述,分析了各个因素的研究与目前设计计算、参数取值等方面存在的缺陷,对长期下挠研究提出了建议。     

高铁连续梁收缩徐变及长期挠度变化研究

研究目的:高铁连续梁成桥后,随着时间的推移,由于收缩徐变的影响,连续梁的挠度会不断变化,影响收缩徐变的年相对湿度、加载龄期、收缩徐变系数等都会不同程度的影响桥梁的长期挠度。为研究混凝土的徐变与收缩对大跨度桥梁的变形和内力影响程度,选择逼近实际的徐变和收缩分析模式,合理地进行徐变、收缩效应分析从而正确地考虑徐变与收缩的影响非常必要。研究结论:(1)相对湿度减小,长期挠度增加,对保证成桥线形是不利的,因此增加相对湿度,如采用蒸汽养护等措施对桥梁的长度挠度有减小的作用,有利于保持桥梁的成桥线形;(2)桥梁的加载龄期较短,长期挠度也将有所增加,因此在施工过程中,限制施工荷载过早的加载于新浇筑梁段可以减低长期挠度;(3)徐变系数对桥梁的长期挠度产生很大影响,徐变系数增大,桥梁的长期挠度增加,选取适当的徐变系数对预测桥梁的长度挠度有着十分重要的作用,因此在重要性桥梁设计中,采取试验等措施确定徐变系数是必要的;(4)本研究结论对高铁连续梁的施工和预拱度的计算具有指导意义。     

考虑风屏障影响的大跨度铁路悬索桥横向挠跨比限值研究

为研究风屏障对大跨度铁路悬索桥横向刚度的影响,以某主跨1 060 m的铁路悬索桥为例,采用风洞试验测试车桥系统气动特性,通过改变加劲梁横向截面惯性矩实现不同的横向刚度,采用风-车-桥耦合振动分析方法,研究大跨度铁路悬索桥的横向挠跨比限值,讨论风屏障高度、车速及桥梁跨度的影响,在考虑激励随机性影响的基础上按规范加载条件得到桥梁横向挠跨比限值。结果表明：车速越高,桥梁跨径越小,横向挠跨比限值越严格;在不同跨度和车速条件下,风屏障均可提高横向挠跨比限值,其中设置3.5 m高度风屏障时,横向挠跨比限值可提升约9%,且当车速为200 km/h时,横向挠跨比限值可取为1/1 200。     

预应力连续梁桥加固效果试验评定研究

跨径组合(65+100+65)m的三跨预应力连续梁桥,在运营过程中梁体出现腹剪裂缝和跨中过度下挠等病害,针对这些病害采用了轻质混凝土铺装及体外预应力措施进行加固,加固完成后采用荷载试验的方法对其加固效果进行了评价。对试验方法、测点布置、加载方式、测试结果等评定进行了简要介绍,试验结果表明加固后桥梁整体受力状态有明显改善。     

不对称跨径的连续梁桥静动载试验研究

某大桥主桥桥跨布置采用(43+3×76+106+136+76)m三向预应力混凝土变截面连续箱梁,相对于目前流行修建的对称跨径连续梁桥而言,该桥跨径的不对称性比较独特。通过静动力试验研究了该种桥型的受力性能。静载试验结果表明:不对称跨径连续梁在静力作用下受力、变形协调一致;箱形桥梁结构实际抗扭刚度大。动载试验结果表明:该桥在车速10~50 km/h时实测冲击系数为1.018~1.088;根据冲击系数值反算桥面等级,该桥桥面等级为A级以上;实测各阶振动频率的阻尼比为0.006 5~0.023 0,不对称跨径连续梁桥整体刚度好于理论预期。     

实测温度下大跨度桥上纵连无砟轨道受力研究

研究目的:既有桥上纵连板式无砟轨道研究多考虑桥梁整体温度变化而忽略温度梯度的影响,为探明高速铁路大跨度桥上纵连板式无砟轨道系统受力规律,本文基于长期实测温度场数据,利用统计方法获得结构具有概率保证的非线性温度模式,建立考虑钢轨-轨道板-底座板-梁体-桥墩的空间一体化有限元模型,选取沪昆客运专线某大跨连续梁桥工程实例,计算分析实测非线性温度模式下桥上各层轨道结构相对位移以及钢轨纵向附加力的分布规律。研究结论:(1)只考虑轨道板及底座板实测温度模式时,钢轨附加应力基本为0;(2)桥梁温度梯度会引起梁缝处钢轨附加应力的急剧增大,在研究桥上纵连板式无砟轨道时需考虑桥梁温度梯度的影响;(3)大跨度连续梁桥固结机构处水泥沥青砂浆变形会超过其实测极限变形位移,建议在连续梁固结机构上方同样设置剪力钢筋;(4)无砟轨道断板会导致钢轨附加应力急剧增大,因此应严格限制纵连板式无砟轨道断裂的发生,若需更换轨道板及底座板时,应在合龙温度范围进行更换;(5)本研究结果可为大跨度桥上纵连板式无砟轨道的设计与改进提供参考。     

制挠工况下高铁大跨连续梁桥上无砟轨道受力研究

为探明高速铁路长联大跨度连续梁桥上CRTSII型板式无砟轨道制挠工况下受力特性,选取某高铁跨径(60+3×100+60)m的连续梁桥为工程实例,建立考虑梁轨各构件的空间有限元模型,计算分析单侧制挠工况下各层轨道结构纵向附加力分布规律;分析轨道关键结构参数变化对其纵向附加力影响规律,研究结果表明:在单侧制挠工况下,钢轨纵向附加力最大值出现位置随着加载区域的变化而变化,最大附加拉力及附加压力分别出现在加载区域后端点、前端点;轨道板和底座板纵向附加力分布趋势一致;3层轨道结构中,轨道板在制挠工况下纵向附加力最大;连续梁固定支座右侧300 m范围加载制动力为轨道结构相对最不利工况;道床板伸缩刚度以及滑动层摩擦因数对轨道结构附加力影响较大;CA砂浆层对轨道结构附加力影响较小;建议增大大跨连续梁两端无砟轨道结构强度,改进CRTSII无砟轨道CA砂浆层的设置。     

徐盐高铁跨徐沙河(100+200+100)m连续梁拱施工技术探讨

以徐盐高速铁路跨徐沙河(100+200+100)m预应力混凝土连续梁拱桥为例,介绍大跨度预应力混凝土连续梁与钢管混凝土加劲拱肋组合桥的施工方案及施工工艺,并对该桥下部结构、连续梁及拱部的施工关键技术进行探讨。     

大跨预应力混凝土梁式桥后期下挠原因分析

研究目的：大跨混凝土梁式桥后期下挠属很常见的病害，对桥梁具有很大的危害性。迫切需要在造成后期下挠的诸多因素中找出主要因素才能在今后的设计、施工中加以控制，从而达到抑制下挠的目的。 研究方法：从梁式桥的刚度入手阐述挠度的产生机理。进而分析预应力效应、收缩徐变效应、梁体开裂等因素对后期挠度的影响。 研究结论：纵向、竖向预应力有效性的不足造成了后期挠度偏大和梁体开裂。而梁体开裂大大降低了梁体的刚度，致使后期下挠加剧发展。