梁桥桥墩纵桥向计算长度系数研究

采用静力法建立墩底固结墩顶具有弹性约束的桥墩弯矩平衡微分方程,引入边界条件,得到在竖向临界荷载下桥墩的稳定方程为关于桥墩计算长度系数μ、墩顶纵向约束刚度与桥墩抗推刚度比m、墩顶扭转约束刚度与桥墩线刚度比n的超越方程。编制计算程序求得不同刚度比下桥墩计算长度系数的数值解,制成可供设计使用的计算表格并拟合了简化计算公式。计算结果表明:梁桥设置支座时,桥墩的计算长度系数为1.4～1.9;采用固结墩可以显著降低桥墩的计算长度系数,其最小值接近于1.0。     

装配式梁桥双柱式圆形高墩计算长度系数参数分析

介绍了通过弹性稳定分析求得一阶临界失稳力,结合欧拉公式计算装配式梁桥高墩计算长度系数的方法;并根据此方法分析了高墩在施工阶段的计算长度系数;通过参数分析研究了双柱式高墩与墩身自重、非理想边界条件、墩高及墩径之间的关系。结果表明:墩身自重、非理想边界条件、墩高和墩径对高墩计算长度系数有较大影响。计算长度系数不能仅由固定值代表,而应该根据墩柱的具体情况,结合墩柱特定条件分析。     

公铁两用斜拉桥塔梁结合处焊接细节热点应力分析

为了确立热点应力的有效计算方法、获得节点焊缝周围的应力分布规律,以郑州黄河公铁两用钢桁主梁斜拉桥为研究背景,在全桥整体及桥塔与主桁局部结合部位有限元应力分析的基础上,把桥塔焊趾处局部有限元模型作为粗糙模型(原始模型),将中桁上弦顶板与桥塔结合处的焊趾模型从粗糙模型中“萃取”出来,采用外推法计算热点应力集中系数;分析边界条件、网格划分对热点应力集中系数的影响.分析结果表明,边界条件对计算结果影响不明显;网格划分对计算结果影响较大,但网格细化到一定程度以后,由单元划分密度引起的计算结果差异不到0.5％.     

山区桥梁墩柱长度系数计算方法研究

桥墩的计算长度问题是山区高速公路桥梁设计中的难题。文中以某在建的高速公路桥梁为工程实例,分析探讨桥墩长度系数的计算方法,并介绍目前常用的通过欧拉公式推导长度系数的计算方法,再建立有限元模型进行结构屈曲分析,得到桥墩的计算长度系数。分析比较2种方法可知,结构有限元屈曲分析法能够更准确地考虑桥墩的边界条件及横向联系作用,计算精度更高。     

上承式两铰桁架拱桥的拱轴线计算长度研究

拱桥的纵向稳定常常采用拱轴线计算长度系数将主拱换算为相当长度的压杆,通过强度校核的形式来控制稳定,但现行规范[3]只给出了裸拱的拱轴线计算长度系数;桁架拱桥的拱上建筑对主拱圈具有明显的约束作用,可以提高稳定性,其拱轴线计算长度系数仍有待于进一步研究。通过对上承式两铰桁架拱桥的稳定性影响因素进行分析比较,并对其拱轴线计算长度系数的数值进行分析,拟合得到了拱轴线计算长度系数的简化公式,对实际工程具有一定的指导意义。     

超高桥塔结构偏心距增大系数计算方法

针对采用既有规范经验公式计算超高桥塔偏心距增大系数过于保守的问题,对超高桥塔偏心距增大系数的合理计算方法进行研究。基于稳定屈曲理论,推导基于铰接杆、悬臂杆偏心距增大系数的解析表达式;结合桥塔力学行为和偏心距影响系数α,提出更适用于超高桥塔结构的公式算法。依据桥塔的弹性屈曲模态和施工控制精度,构建了桥塔各节点初始缺陷坐标函数,提出了考虑初始缺陷的偏心距增大系数有限元计算方法。以常泰长江大桥为例,对比有限元算法、所提出的公式算法和规范算法下的偏心距增大系数,结果表明:几何非线性效应是偏心距增大系数的主要影响因素;规范算法数值偏大,过于保守;所提出的公式算法与有限元算法吻合度较高,可用于超高桥塔的设计。     

连续刚构桥墩计算长度系数的确定方法

桥墩属于偏心受压构件,对于长细比超过17.5的构件,截面内力应考虑构件在弯矩作用平面内的挠曲对轴向力偏心距的影响,应按照规范的规定进行考虑,其中主要影响因素是计算长度.鉴于规范给定的计算长度取值均是针对理想的边界条件,而实际桥梁构件的边界条件很难理想化为固结、铰接或自由等.通过结构整体稳定分析得到构件临界荷载,由欧拉公式反推桥墩计算长度系数,从而得到更接近结构实际情况的数值,对于同类桥梁的设计具有一定的指导意义.     

斜拉桥桥塔稳定性实用计算方法

以卡罗波夫折减法为基础,提出了一种改进的计算斜拉桥桥塔稳定系数的方法——修正的弹性支承法.以目前世界上跨度最大的斜拉桥-苏通大桥为例进行计算,并将计算结果与有限元分析结果进行了对比.结果表明,在一定的施工状态、荷栽工况及参数条件下,该计算方法得到的桥塔稳定系数与有限元分析结果非常接近.修正的弹性支承法由于考虑了斜拉索的...     

鄂东长江公路大桥主桥静动载试验

鄂东长江公路大桥为半飘浮体系双塔混合梁斜拉桥,为评定该桥的性能及承载力,结合有限元法理论计算分析,对其主桥进行实桥静、动载试验。由静载试验测得主梁和桥塔的位移、应力及斜拉索的索力,通过实测值与计算值的比较,得出该桥主桥结构竖向整体刚度、承载力、桥塔结构整体纵向抗弯刚度、斜拉索索力均满足设计要求。通过由动载试验测得的桥梁结构自振特性、冲击系数与计算值的比较,可知该桥的颤振稳定性、振幅、冲击系数均满足规范要求,结构动力性能良好。     

高墩偏压验算中的参数选取方法

在高墩大跨下部结构的设计中,以大跨连续刚构和高墩装配式梁桥为研究对象,分析下部变截面空心墩在不同边界条件下单墩稳定系数与计算长度的相关关系,对计算结果提炼出经验方法及计算公式,并根据误差回归分析来验证方法的可靠性。最后在此基础上总结出一套行之有效的改进高墩截面配筋的计算方法,并为后续设计取值参数提供借鉴和参考。     

双弧形跨海斜拉桥静力与稳定性分析

为探究具有双弧形桥塔的跨海斜拉桥静力稳定性问题,首先介绍了工程概况以及风参数,并基于桥址处场地条件给出了主梁横向静阵风荷载的计算过程；其次基于Midas/Civil 2019建立考虑拉索几何非线性的三维空间有限元模型,并给出了结构自振特性；最后探究了营运阶段可能承受荷载作用下的静力与稳定问题。研究表明：主梁在塔梁连接处的内力最大,而桥塔最大内力发生在下横梁连接处,桥塔弯矩和剪力最大值分别为3.05×10⁵ kN.m和1.53×10⁴kN；主梁跨中竖向位移和塔顶纵向位移最大值分别为52.52mm和17.364mm,均满足要求；横风作用下塔顶位移和主梁跨中横向位移分别为20.384mm和6.81mm,且稳定系数大于4,故在营运阶段不会因各种荷载共同作用下产生整体失稳问题。     

钢管桁架斜塔力学性能分析

以某自锚式斜吊杆悬索桥工程为背景,对该桥钢管桁架斜塔的力学性能进行分析。通过运用有限元软件对该桥主塔分别进行静力分析、特征值屈曲分析、几何非线性和材料非线性稳定性计算,得出在不同荷载工况下该桥的受力状态和稳定系数,并对计算结果进行分析。     

陇南碎石土边坡上输电线路铁塔合理位置的确定

结合甘肃省陇南市某输电线路工程实例,分析了铁塔合理位置的影响因素,运用理正岩土计算软件,采用极限平衡分析法,计算碎石土坡在不同坡度和铁塔荷载下的安全系数。结果表明:在满足安全系数1.25时,天然状态下边坡的稳定坡度是39.3°;坡高从9 m增至11 m时,安全坡度从31.1°减至29.2°;坡高从11 m增至18 m时,安全坡度从29.2°增至39.2°;当坡高达到19 m时,铁塔对边坡的稳定性不产生影响,安全坡度达到天然状态的39.3°;当坡高     

悬索桥超高桥塔的刚度和风致响应

为了探讨悬索桥超高桥塔的刚度和风致响应问题,围绕顺桥向A字形布置混凝土桥塔(不同底部张开量)和顺桥向独柱形布置混凝土桥塔(不同塔柱截面)展开研究。利用有限元分析软件建立了2种类型桥塔的裸塔自立状态有限元模型,计算对比了桥塔刚度以及静风响应,同时采用时域分析方法计算桥塔的抖振响应,对比分析了在桥塔横向构造形式一定的前提下,不同类型方案对超高桥塔刚度和风致响应的影响。分析结果表明,顺桥向A字形桥塔的整体刚度较独柱形桥塔大;在顺桥向静风作用下,独柱形桥塔塔顶位移比A字形桥塔大得多;在顺桥向脉动风作用下,独柱形桥塔塔顶抖振位移响应的脉动程度远大于A字形桥塔。     

山区长大纵坡段某隧道出口避险车道设计方案研究

以高海拔长大纵坡段某隧道出口避险车道为工程依托,通过对避险车道不同形式的分析,根据设计细则的避险车道长度计算公式,对不同纵坡条件下,不同材料、不同初速度驶入避险车道的车辆进行了计算,得出了满足安全性要求的避险车道最小长度,为合理长度提供了依据。根据实际情况,对两个方案主要技术经济指标进行对比后,选择上坡式避车道为工程实施方案。     

拱形索塔的空间稳定性分析

拱形索塔是斜拉桥塔柱的一种新形式,矢跨比较大使其有别于一般的拱结构。文中分析了拱承斜拉桥索塔稳定性影响因素,并比较了非线性因素影响,探讨了拉索非保向力对索塔侧倾的作用。     

深水桥梁墩-水耦合作用计算模式对比研究

为了能够准确、高效地计算深水桥梁的墩-水耦合作用,以墩高及入水深度均为60m的圆形实心墩为研究对象,在对目前常用的3种动水压力计算方法(Morison公式、辐射波浪法和流体声单元法)进行理论研究、对流体声单元法流体域边界条件进行改进的基础上,建立了相应的墩-水耦合计算模型,对常用深水桥墩动力特性和动力响应进行对比分析,得到3种方法在计算效率、计算精度方面的差异及适用范围。结果表明:辐射波浪法、Morison公式计算效率高于流体声单元法;辐射波浪法计算精度高于Morison公式、流体声单元法;流体声单元法适用范围比Morison公式、辐射波浪法广。     

基于等效梁模型的盾构隧道施工期管片上浮影响因素权重分析

为厘清盾构隧道施工期影响管片上浮各因素的权重大小,在明确管片上浮影响因素的基础上,基于盾构隧道纵向等效梁模型,以等效刚度的欧拉梁模拟盾构隧道衬砌环,以土体与浆液体等价弹簧来模拟土体与隧道之间的相互作用,编制有限元程序对模型进行求解,并以南宁某地铁盾构隧道施工期管片上浮实测数据来验证计算模型的合理性。采用敏感性分析法计算出各主要影响因素的权重排序,由大到小依次为浆液未凝固区长度、浆液压力、地层变形模量、隧道纵向刚度有效率和总推力竖向分力等,分析各因素的作用机制,并提出针对性的控制措施,以指导工程实践。     

驱动桥壳有限元分析模型的改进

针对目前常用的驱动桥壳有限元分析模型中由于边界条件定义造成结果不准确的问题,在分析模型中引入了板簧的弹性特征,并按不同的边界条件对桥壳应力分布进行了计算。结果表明,按照传统约束方式计算,板簧座外侧桥壳应力高,板簧座内侧桥壳应力位于低;按新建立的边界条件计算,则高应力区将向板簧座内侧的桥壳扩展。测得弯曲及扭转工况下桥壳的应力结果表明,采用常用边界条件所得位于板簧座内侧的桥壳应力计算结果与实际相差接近50%;引入板簧元件后桥壳应力的计算结果则与试验结果相近。