基于拓宽后桥梁支反力变化的新旧桥活载传递研究

为研究桥梁拓宽后活载在新旧桥之间的传递规律,结合某高速公路中典型混凝土箱梁桥的拓宽设计,分别采用混凝土箱梁和钢-混组合梁2种常见新桥拓宽方案,提出了新旧桥活载传递率的概念,并采用支反力的变化加以度量。研究表明,拓宽前后新旧桥的刚度比对荷载传递率影响很大,结合桥梁拓宽的案例分析,得到旧桥向新桥的荷载传递率约为5%~6%,新桥向旧桥的荷载传递率约为11%~12%;同时,桥梁拓宽后旧桥的外侧支座反力有适度增加,其内侧支座反力显著减小;当旧桥外侧支座反力增加幅度超出原支座设计承载力时,应提前进行支座更换。     

考虑收缩徐变的混凝土T梁桥解联拼接效应分析及支座优化布置

为降低新、旧混凝土收缩徐变对长联混凝土T梁桥横向拼接的影响,指导其合理地拼接,以某22跨1联、跨径25m的混凝土T梁桥拓宽工程为背景,采用有限元法建立其横向拼接的空间模型,分析4种解联方案(1联22跨,2联11跨,4联5、6跨,6联2、4跨)下新旧混凝土收缩徐变差引起的结构纵、横向效应。结果表明:拼接后,新旧混凝土收缩徐变差在旧桥结构内产生显著的纵、横向效应,直接拼接或解为2联拼接时,最大横向位移均超出支座限值,结构甚至存在落梁风险,且旧桥外边梁和次边梁轴向拉、压力并存,受力较复杂;将旧桥解为100m和150m的短联后拼接可显著减小结构横向效应,且纵向受力简单、均匀。采用最小应变能准则法和目标优化函数法,对解为100m一联方案的支座布置进行优化。     

旧桥拓宽中拼接方式对旧桥受力状态的影响分析

针对斜桥拓宽时新桥与旧桥跨径不协调情况,结合沪宁高速公路上一座箱型桥梁,应用空间有限元方法,分析了横向采用钢板连接和铰缝连接时,拼接前后汽车荷载作用下旧桥挠度、应力的变化、旧桥悬臂端挠度及悬臂根部应力状态以及横向拼接结构的受力情况。通过分析认为铰缝连接比钢板连接能提供更大的连接刚度,且拼接使活载作用下桥梁变形及纵向应力减小,但使横向受力不利;而错孔拼宽使旧桥整体受力变得有利,但接缝处受力较大。     

预应力混凝土连续刚构桥加宽拼接横向受力分析

结合某在建高速公路预应力混凝土连续刚构桥梁横向拓宽拼接工程,采用实体模型对新、旧桥连接部位在局部车轮荷载以及支座沉降下的局部受力横向性能进行分析.研究成果在工程实践中取得了良好的效果,可为既有预应力混凝土连续刚构桥的横向拓宽拼接工程设计和施工方案优化提供参考.     

拓宽方式对拼接加宽桥梁动力性能的影响分析

为了研究不同拓宽方式对拼接加宽桥梁动力性能的影响,利用模态分析的特征方程、子空间迭代法和ANSYS中的模态分析方法对旧桥铰链拓宽和刚接拓宽的固有频率、振动、结构刚度进行分析,研究不同拓宽方式下桥梁模态参数和动力响应。结果表明,旧桥模型与新桥模型的动力性能相似,都具有良好的协同工作性能;不同拓宽方式对桥梁的动力性能影响几乎一致;桥梁拓宽改善了旧桥动力性能;刚接拓宽对旧桥动力性能改善更加有利。     

桥梁拼接中CFL技术的理论研究

讨论了桥梁拼接技术中伸缩缝连接、刚性连接和碳纤维薄板(CFL)连接3种方案。基于3个基本假定,应用有限元原理建立CFL弹性薄壳单元模型,给出了CFL弹性薄壳单元刚度矩阵。以一座跨径组合为5×30 m的5跨预应力混凝土连续箱梁拓宽工程为例,对刚性拼接和CFL拼接结构分别建立三维有限元模型。重点研究了CFL拼接结构的三维仿真模型。对于不同拼接方案,对比分析新旧桥拼接后结构内力及位移的变化情况。研究结果表明,相对于常用的刚性拼接方案,CFL拼接方案对于既有箱梁的轴力、弯矩、剪力的变化影响较小,是桥梁拓宽工程中的一种可行的纵缝拼接方案。     

旧桥拓宽加固设计方法研究

以实际工程中一座简支箱梁为例,对原有桥梁使用性能、拓宽加固选取的原则及加固形式进行归类总结。针对新旧桥梁的上部连接而下部分离的拼接方式计算分析拓宽前后荷载及内力横向分布规律,计算分析新旧桥混凝土收缩徐变的龄期差异对新旧桥主梁及其连接面的影响,并提出旧桥加宽加固的施工顺序及注意事项。     

某高速公路改扩建工程新旧桥梁基础差异沉降分析及控制

为避免高速公路桥梁拓宽工程中,由于新旧桥梁基础差异沉降引起上部结构拼接部位产生开裂,以某高速公路改扩建桥梁加宽工程中后张预应力板梁桥和T梁桥为背景,分析新旧桥梁基础差异沉降对后张板梁桥、T梁桥结构受力、位移的影响,并对结构拼接部位进行强度验算。对采取地基加固(桩底后压浆)技术的后张预应力板梁桥进行13个月的基础沉降观测,验证该控制技术效果。结果表明:新旧桥梁基础差异沉降值为5mm时,桥梁上部结构受力、位移满足要求,拼接部位结构强度满足要求;地基加固技术可有效降低新旧桥梁基础差异沉降。     

预应力混凝土桥梁拓宽的若干关键问题研究

文章以合宁高速公路扩建工程为背景,对高速公路桥梁拓宽中所遇到的若干技术问题进行了探讨,问题主要包括新旧桥沉降差、新桥上部结构上拱变形及箱梁结构横向拼接方案等,着重阐明对新旧桥沉降差的分析研究主要关注桥梁横向拼接后的工后沉降差,依据对实桥沉降的观测资料分析成果提出了相应控制桥梁基础沉降的技术对策;研究表明为控制结构上拱变形过大引起横向拼接困难,新预制的板梁存梁时间不宜过长,并提出了若干解决方法;论文最后探讨了预应力混凝土连续箱梁横向拓宽的若干拼接结构的构造方式,可供设计选用。     

铅芯橡胶支座在高烈度山区简支梁桥中的减隔震研究

高烈度山区简支梁桥的减隔震设计不可忽视。采用铅芯橡胶支座作为减隔震支座,主要研究了该减隔震支座对桥梁结构的周期、墩顶与主梁之间的位移差、墩底以及墩顶的剪力和弯矩的影响。得出的结论是：铅芯橡胶支座可以延长桥梁结构的周期,降低结构的刚度;同时可以大大减小桥墩墩顶、墩底的弯矩和剪力值,但墩顶与主梁的位移差会增大。     

既有桥梁拓宽上部结构接缝处理方法分析研究

该文对既有桥梁拓宽新旧桥接缝各种处理方法的优缺点进行了论述。根据桥梁拓宽实例,得出了桥梁拓宽前新旧桥的总体处理原则、拼接时机的选择等结论。同时,提出了桥梁拓宽上部结构处理需要考虑的几个问题,对既有桥梁的拓宽改造具有一定的参考价值。     

斜桥拼宽中受力状态的分析

该文针对斜桥拓宽时新旧桥接缝处受力的复杂性,结合某高速公路上一座空心板桥梁,应用空间有限元方法,分析了横向采用铰缝连接时,拼接前后汽车荷载作用下新旧桥弯矩、支反力,以及拼接结构的横向受力情况,并提出对不利受力状态的改善方法,为同类型的拼宽设计带来借鉴和参考.     

桥梁拓宽技术设计及其应用研究

现阶段我国处于基础建设的上升时期,现存大量的旧桥已不能满足交通运输需求,因而如何将现存旧桥进行改造、加固和拓宽是桥梁建设者现阶段需要考虑的问题,也是经济发展的必然需求。本文通过对桥梁拓宽建设中的设计和应用进行探讨,具体论述了桥梁拓宽方法及其拼接方式,为今后的桥梁拓宽技术提供参考。     

预应力混凝土T梁变宽拼宽静力特性分析

基于一座4×30 m预应力连续T梁变宽拓宽桥,分别建立新旧桥间布置与旧桥相同数目横隔板、新旧桥间仅跨内设置横隔板而墩顶不设置横隔板和新旧桥间不设置横隔板3种不同横向连接的ANSYS有限元模型,计算和比较了其在汽车荷载、新旧桥差异沉降荷载、温度荷载以及收缩徐变作用下的静力性能。分析表明:新旧桥间设置横隔板,可以显著改善荷载横向分布,降低主梁纵向应力和接缝横向应力。因此推荐新、旧桥间全部设置横隔板的连接方案,供设计参考。     

混凝土连续刚构桥加宽拼接带收缩性能分析

结合某在建高速公路预应力混凝土连续刚构桥梁横向拓宽拼接工程,采用实体模型对新、旧桥连接带部位在收缩徐变作用下的局部受力性能进行分析.研究成果在工程实践中取得了良好的效果,可为既有预应力混凝土连续刚构桥的横向拓宽拼接工程设计和施工方案优化提供参考.     

拓宽方式对旧T梁荷载横向分布的影响研究

为研究拼接拓宽的不同方式对旧桥活载受力的影响,以某T梁桥为背景,建立了12种拓宽方式的三维实体有限元模型,计算了每种方式中旧梁的荷载横向分布系数,并进行对比分析.结果表明:增加新旧梁刚度比、设置新旧梁横隔板及提高横隔板高度能较大幅度减小旧梁的荷载横向分布系数;此外,相对于单侧拓宽,对称拓宽下旧梁的荷载横向分布系数更小.因此,为减小拓宽后旧桥的活载受力,在其他条件允许的前提下,建议适当增加新旧梁刚度比,并在新旧梁间设置横隔板及增加横隔板高度,具体取值应结合实际工程确定.     

基础隔震独塔斜拉桥抗震性能研究

为提升固结体系独塔斜拉桥的抗震性能,将基础隔震设计理念应用于桥梁的抗震设计中。以某(155+155)m独塔斜拉桥为背景,分析基础隔震设计的适用性。采用SAP2000建立桥梁动力有限元分析模型,选取10条地震波,对4种叠层橡胶支座和5种摩擦摆支座基础隔震方案进行顺桥向时程分析,对比采用基础隔震设计后独塔斜拉桥抗震性能的变化。结果表明:基础隔震设计使得独塔斜拉桥的整体刚度降低,自振周期增大;叠层橡胶支座隔震层会引起梁端位移的增大以及塔底弯矩的减小,但变化规律受地震波特性影响较大;摩擦摆支座隔震层在对梁端位移影响不大的情况下,可大幅降低塔底弯矩,且变化规律受地震波特性影响较小,可作为独塔斜拉桥的基础隔震设计方案。     

多跨连续梁桥横向减隔震分析

一阶横弯多跨连续梁桥,当地震作用时,仅依靠增大横桥向刚度的方法来减小连续梁的横桥向位移,会带来很大的墩底反力和弯矩。墩底弯矩过大又会引起桥墩压溃和主梁横向位移过大。文章针对工程中最常见的一种减隔震装置一铅芯橡胶支座,以某9m×40m大跨连续梁桥为模型,以墩底内力和主梁横向位移作为研究对象,利用非线性时程分析方法,采用普通橡胶支座的方案和采用橡胶支座的9个方案在三条人工波的最大地震响应进行比较分析,研究了铅芯橡胶支座不同的布置方式,及其设计参数的选取对多跨连续桥梁横向减隔震性能的影响。并得出了以下结论:铅芯橡胶支座的个数和布置方案对桥梁结构在地震作用下的减隔震效果影响很大;合适的布置铅芯橡胶支座等减隔震装置可以有效的减少地震作用下桥梁结构的地震响应,可以显著提升结构的抗震能力;铅芯支座的硬化比对横向位移影响不大,对横向内力的影响稍大。     

高速公路预制小箱梁拼宽关键技术

为了明确预制箱梁桥拼宽后的力学性能,指导同类桥梁的拼宽设计,该文研究了拼接方式对预制拼宽箱梁桥在活载作用下受力、变形及对基础沉降差引起的横桥向应力的影响。结果表明:旧桥拼宽后,旧桥主梁受力的改善程度与拼接方式相关,拼接部位刚度越大,旧桥受力改善越明显。采用刚性拼接时,基础沉降引起的横向最大正应力发生在靠近拼接部位的旧桥主梁顶部,弱刚接及铰接拼宽的最大正应力发生在拼接处。综合分析,预制小箱梁拼宽宜采用弱刚接的拼宽方式。     

改扩建工程新旧桥拼接分析探讨

结合佛开高速公路改扩建工程,针对预制空心板及T梁,对新旧桥拼接方案的选择及拼接计算思路进行探讨。最终选择上部结构连接、下部结构不连接的拼接方案,并采用Midas Civil建立新旧桥全桥梁格模型进行计算分析。重点对新旧桥龄期差产生的收缩徐变及新桥沉降进行了阐述。计算发现,这2方面的影响均非常显著,尤其对靠近拼接带的主梁更是如此。前者对新桥产生了全截面的拉应力,而对旧桥主要产生压应力;后者则对新旧桥均有不利影响。设计中应充分考虑这2个方面的影响。