框架式桥台的应用及受力特性分析

以某山区公路桥梁为例,说明了框架式桥台的适用性和优越性;采用固结、简支、框架3种计算模式对框架式桥台进行受力分析,并对结果进行对比,结果显示框架模型的结果介于固结与简支模型之间,是较为精确的计算模式;对框架模型中的土层m值、桩基直径D、桩基突出地面高度h等关键参数进行分析,进一步探明了框架式桥台的受力特性。     

钢筋混凝土涵管受力性能的非线性有限元分析

根据钢筋混凝土涵管材质及受力特点,考虑材料及几何非线性,提出用分层梁单元模型有限元法对涵管的受力性能进行非线性分析.推导建立了分层梁单元法的单元刚度矩阵,并介绍了求解非线性方程组的方法及收敛准则.最后从应力、应变等方面,将理论分析结果与涵管试验结果进行对比,较为吻合,表明文中所提出的理论模型是符合实际的.     

拱形塔斜拉桥索塔节段有限元计算

对防城港市针鱼岭大桥索塔受力最大的节段建立三维有限元模型,模拟索塔节段的构造细节、预应力体系、外加荷载以及边界约束条件等,并通过计算分析得出了一些较为重要的结论,可为斜拉桥索塔的设计施工提供参考。     

桁架式钢混组合结构桥施工控制技术

随着社会的进步,国内桥梁结构多样化、施工技术日趋成熟,各种新兴结构应运而生,对桥梁结构设计的合理性、使用的安全性、长久化、结构的轻量化提出了更高的要求,钢-混凝土叠合梁桥便是兼具以上诸多特点的新型结构桥梁,但整体桥面系受力较为复杂,每进行一步施工都有可能影响桥梁整体质量和受力性能,为此需要在桥梁施工全过程中使用BIM软件、利用有限元程序ANSYS对桥梁主体结构建立完整、统一的桥梁结构仿真分析模型,全程模拟计算,分析各施工阶段的的受力特点,在施工过程中检测每道工序施工后,桥梁的应力与挠度,为下一步施工提供科学依据和理论基础。     

基于拉压杆模型的梁托牛腿设计分析方法

借鉴国外规范,构建了梁托牛腿的拉压杆模型,对梁托牛腿进行受力分析,明确了设计过程中需重点关注验算的拉杆。通过试验验证,表明该拉压杆模型方法可以较为便捷、可靠、有效地预测梁托牛腿的极限承载力,为梁托牛腿的设计提供参考。     

基于欧洲规范的组合梁叠合桥面板横向受力分析

为研究钢筋桁架叠合桥面板的横向受力性能,以格鲁吉亚E60高速公路上某主跨60 m组合梁桥为背景,针对14.4～16.6 m桥宽(5 m宽梁间距和2.2～3.3 m悬臂长度)采用“70 mm厚钢筋桁架预制板+180 mm厚现浇层”叠合桥面板方案,基于欧洲规范,应用弹性分析方法和MIDAS Civil有限元分析软件分别对施工阶段以及使用阶段不同桥宽桥面板横向受力进行分析。结果表明：除16.6 m宽桥面板外支点截面需要在原设计基础上加强配筋外,14.4 m和15.2 m宽桥面板的受力均满足欧洲规范要求;“70 mm厚钢筋桁架预制板+180 mm厚现浇层”叠合桥面板方案适用于5 m宽梁间距和2.2～3.3 m悬臂长度的桥面板,可满足实际桥梁结构受力需求。     

高速铁路隧道二次衬砌钢筋施工预留沉落量分析

为提高铁路双线大断面隧道二次衬砌钢筋保护层控制质量,降低拱顶开裂风险,针对隧道二次衬砌钢筋在大跨度时本身具有向下的沉落变形特点,需对钢筋沉落量进行有效控制。二次衬砌环向主筋受力体系与拱的受力方式相同,以郑万高速铁路隧道二次衬砌结构几何参数、钢筋及垫块布置、钢筋的自重为研究对象,按无铰拱结构受力计算方式,采用经典力学原理、拱的挠度理论、挠度叠加设立方程,对钢筋自重下的预留沉落量进行研究,得到环向主筋越小施工沉落量越大,环向主筋越大施工沉落量越小的规律。通过理论公式计算出各种衬砌类型钢筋施工沉落量,提前进行有效预设,并按施工沉落变形对钢筋进行有效限位支撑,提高钢筋安装的准确性,有效控制了二次衬砌钢筋保护层,满足了设计要求。     

500MPa级钢筋混凝土柱受压性能试验研究

500MPa级钢筋是我国冶金行业研究开发的新型高强热轧带肋钢筋,本文通过12根采用500MPa级钢筋作为受力钢筋的混凝土轴心和偏心受压柱的受力性能试验,分析了这种新型钢筋混凝土柱的受力特点,提出了受压承载力的计算方法和500MPa级钢筋抗压强度设计取值的建议,为将500MPa级钢筋列入我国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)提供了依据。     

数值模拟在土钉支护公路边坡工程设计的应用

采用岩土工程分析软件,结合某公路边坡开挖的具体实例,对土钉支护进行数值模拟,对边坡开挖和土钉支护过程中的土体位移场、应力场及土钉的受力变化等进行了模拟与分析.结果表明计算值与实测值较为接近,建立的计算模型对土钉支护的受力变形分析是适用的.同时,在改变模型参数的基础上初步探讨了土钉长度、土钉倾角对边坡位移与土钉最大轴力的影响,得出了一些在土钉支护工程中可资应用的结论.     

浅谈钢筋保护层厚度对桥梁结构的影响

钢筋混凝土保护层厚度是从混凝土表面到最外层钢筋的最小距离,从其对结构受力和耐久性两方面分析了合理的钢筋保护层厚度在桥梁结构中重要性,探讨了混凝土保护层对桥梁工程耐久性和安全性的影响规律,并提出了施工过程控制保护层厚度的可行方法。     

基于偏载作用下的Y形墩受力分析方法与优化设计研究

以浙江嘉兴某快速路项目为依托,通过建立下部结构Y形墩杆系模型和有限元实体模型进行偏载作用下的受力分析对比,并结合拉压杆理论揭示杆系模型在分析Y形墩时难以反映结构真实的受力情况,实体模型分析的结果更为合理。在此基础上进一步提出针对Y形墩受力的最优设计准则,并据此进行优化设计,为以后同类型桥梁下部结构的设计、研究提供参考。     

深中通道泄洪区下部结构宽墩对大悬臂盖梁受力的影响分析

独柱墩盖梁由于占地小、净空大、景观效果好,在市政桥梁工程甚至跨海桥梁工程中得到广泛应用.但由于采用独柱墩,墩柱横向尺寸较大,在盖梁受力分析时需考虑墩柱对盖梁受力的影响.以深中通道工程为背景,采用各种计算模型对其泄洪区引桥下部结构宽墩独柱盖梁进行详细的受力计算分析,对比分析各种模型的设计安全性和宽墩对盖梁受力的影响,从而对盖梁的设计计算提出建议.     

高桥墩桩基础的优化设计及因素分析

在高桥墩桩基屈曲能量法分析的基础上,提出兼顾结构稳定、强度和经济性的优化模型,并应用优化算法中非线性序列二次规划法,进行优化设计探讨,同时给出优化设计算法流程图,编制了相应的优化计算程序;为了解桥墩高度、轴向荷载、地基比例系数和混凝土弹性模量对于高桥墩桩基屈曲的影响,结合优化设计模型进行了因素分析,探讨了参数变量对目标函数最优值的影响规律和程度,比较结果说明,在进行高桥墩桩基的屈曲受力分析时,高桥墩的大变形影响不容忽视;而一般在工程设计中,可考虑将桩周土体和混凝土弹性模量的增强作用作为设计的安全储备。     

带小直径纵筋并外包CFRP的RC圆墩抗震性能研究

桥梁震害调查显示,钢筋混凝土(RC)桥墩易受损,影响震后救援和灾后重建.采用小直径纵筋替换受损纵筋并外包碳纤维布(CFRP)的技术修复受损桥墩可缩短震后修复周期,节省重建费用.以某不规则连续梁桥的RC圆墩为工程背景,选择小直径纵筋的长度和直径、外包CFRP层数为参数,开展7根缩尺比例为1∶6的RC圆墩试件的拟静力试验;...     

串列双圆柱桥墩局部冲刷精细化模拟

为研究不同墩心距下沿流向串列布置的双圆柱桥墩局部冲刷坑形态的变化规律，提出1种平衡湍流边界层模型以获得稳定的湍流来流边界条件；利用雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型求解河床上双圆柱桥墩周围的复杂绕流场；基于能考虑河床面任意斜坡和泥沙坍塌效应的泥沙输运模型和动网格技术模拟双圆柱桥墩局部冲刷的动态演化过程，得到平衡冲刷坑形态，揭示冲刷发展过程的流动特征和冲刷机理。模拟结果与中美规范局部冲刷预测结果比较表明：串列双圆柱桥墩之间存在干扰效应；受下游桥墩施扰，最大冲刷都发生在上游桥墩，冲刷深度比单圆柱桥墩大，当墩心距L与桥墩直径D之比L/D=4时，达到最大值；而下游桥墩受上游桥墩遮挡的影响，最大冲刷深度在L/D=2时达到最小值，随着墩心距的增大，下游冲刷深度增大；当墩心距大于5倍桥墩直径后，下游桥墩可不考虑遮挡效应；获得的串列双圆柱桥墩最大冲刷深度值与美国规范预测值较为接近，而中国规范公式预测值偏小，提出的下游桥墩冲刷深度遮挡因子可为桥梁抗冲刷设计提供参考。     

超大型城市供水泵站前池导流措施的流场及水力模型研究

该文针对多种约束性条件下的大型泵站前池流态,通过建立紊流不可压缩流体的速度场模型及多方案的水力模型,运用有限体积法计算并分析了增设导流锥、导流墩对前池及吸水池流场的改善情况。数值模拟的计算结果表明,增加导流锥后,喇叭口下方水泵进水偏流角一般均小于4°,对改善进泵偏流效果显著;事故工况时,单侧吸水池的水泵平均流量偏差比由26.89%降低至13.26%,吸水管附近水流比较平顺、均匀。水力模型试验表明,泵站前池的八字形导流墩方案可有效地消除存在的大范围回流区和斜向流,并通过调整配水孔口的分流比加强导流作用;导流墩整流方案配水渠至前池末端最大水位落差为0.020m,满足设计方所提出的水力设计要求。     

大跨度自锚式斜拉-悬吊协作体系桥模型试验研究

某跨海大桥主通航孔为主跨800m的自锚式混合梁斜拉一悬吊协作体系桥，通过模型试验对该新桥型的静力性能和动力特性进行了详细的研究，与基于有限元理论的计算结果进行了对比，试验结果与理论结果相吻合；分析了辅助墩、混合梁对该体系的动力影响：边跨增设辅助墩后，协作体系的各阶频率都有所增大，能改善协作体的1阶竖弯和1阶侧弯频率。能抑制桥梁在风载作用下的侧向位移；采用混合梁结构形式，使主梁自振频率均增加，提高了全桥的竖弯和横弯刚度，为自锚式斜拉一悬吊协作体系桥的设计和力学性能研究提供参考依据。     

桥墩受车辆撞击研究综述

为促进桥墩防车撞设计的发展,从研究方法、撞击力取值、桥墩防撞设计及损伤评价等方面阐述了车撞桥墩的研究现状,指出现有研究中存在的问题和进一步研究的方向。结果表明,试验法、理论分析和有限元数值模拟等方法各有所长,3种方法相结合与相互验证将是车-桥碰撞研究的发展趋势;便于工程应用的车辆对桥墩的撞击作用计算公式亟需建立;车辆碰撞桥墩事故发生后如何对桥梁结构的损伤程度进行快速合理地评价有待深入探索;能同时减少桥墩及车辆碰撞损伤、占地面积小、防撞效果好的城市桥梁桥墩防车撞设计方法有待进一步研究。     

钢筋混凝土桥墩破坏模式识别方法

鉴于破坏模式对钢筋混凝土桥墩抗震加固和基于性能的抗震设计中性能目标量化的重要性,根据钢筋混凝土桥墩的破坏特点和破坏模式,统计分析各国钢筋混凝土桥墩抗震试验资料。基于钢筋混凝土桥墩抗剪需求和能力的关系,对混凝土强度f′c、纵筋配筋率ρl、体积配箍率ρv、规则化的纵筋配筋率、规则化的体积配箍率、轴压比、剪跨比a/h0和规则化的箍筋间距进行双参数相关分析和偏相关分析,确定各因素与桥墩塑性铰区抗剪需求与能力比值Vp/Vn的相关程度。研究结果表明:以ρl≤2.173%、a/h0≥3.880、Vp/Vn=0.7作为钢筋混凝土桥墩弯曲破坏模式的判别条件,以Vp/Vn>1.0且a/h0≤1.865作为剪切破坏模式的判别条件,以1.865≤a/h0≤3.880作为弯剪破坏模式的判别条件是合理的。     

三种规范对桥梁墩柱撞击力的比较

针对目前桥墩被船撞事故的频发,研究了某大桥水中桥墩在船撞作用下的响应,分别按照公路桥涵04规范、铁路规范、欧洲规范的要求采用不同的船舶撞击力,对各撞击力作用下桥梁墩柱结构进行计算、分析、比较。在3种规范对船舶撞击力的规定中,公路规范取值最小,铁路规范次之,欧洲规范最大,由此在桥墩防撞设计时应引起设计人员足够的重视。