桥梁结构安全系数取值问题讨论

安全系数具有含义明确、便于工程技术人员理解和工程应用等优点。为了方便读者理解和阐释具体的问题,对桥梁结构安全系数取值原则和设计规范中存在的问题进行分析与讨论。首先,从影响结构安全的诸多不确定因素入手,定义了基准安全系数和调整系数;其次,从材料、构件、连接和结构,主要承重结构和桥道结构,上部结构和下部结构,结构约束体系,永久性构件和非永久性构件,施工阶段和运营阶段,结构分析手段,以及荷载取值等角度讨论了安全系数的调整原则;最后,在既定原则的基础上,从结构抗力、荷载作用、破坏模式和分析手段的角度,主要对比分析了桥梁设计规范中的安全系数,讨论了规范中安全系数取值的合理性,并提出了安全系数取值方面存在的问题和建议。     

T构-系杆拱组合体系桥设计探讨与力学性能研究

以大连老虎滩T构-系杆拱组合体系桥方案为背景,对改变上部结构与桥墩之间连接方式以及钢混主梁结合处连接方式形成的各种体系进行静、动力性能比较,研究此类桥梁的受力特点,探讨各构件对整体结构受力的影响,为优化结构设计提出合理的建议和参考。分析结果表明:和其他桥型相比,T构-系杆拱组合体系各构件之间的布置以及内外部连接方式都比较合理,结构受力性能在同类桥梁中具有竞争力,合理选取结构设计参数可以有效提高体系的静、动力性能。     

多塔悬索桥附属结构耐久性参数研究

附属结构作为桥梁结构中的重要构件,其耐久性会影响桥梁整体结构的使用寿命。由于多塔悬索桥整体结构更柔,变形更大,附属结构处累积位移量也更大,因此附属结构耐久性问题在多塔悬索桥下更为突出。为了定性分析桥梁结构的体系参数（包括塔梁连接方式和缆梁连接方式）对附属结构耐久性的影响,建立某四塔悬索桥的有限元模型,利用影响线加载的方式进行计算,得到不同塔梁连接方式以及缆梁连接方式下的梁端以及支座位置处的位移累积量。结果表明：采用塔梁固结方式减少梁端纵向位移和转角位移累积量的效果最显著;塔梁纵向连接的约束越强,梁端以及支座处纵向位移越小;设置中央扣的方式有利于减少纵向位移累积量,同时也能减少转角位移的累积量。     

钢管混凝土在美国桥梁下部结构中的应用

钢管混凝土作为一种组合结构,因其良好的技术与经济性被许多国家采用,特别是亚洲地区国家,如中国、日本应用较为广泛。钢管混凝土结构节点连接构造复杂,施工时耗时耗力,缺乏相关的设计标准,在欧美等地区应用相对较少。美国的设计规范主要针对钢结构和钢筋混凝土结构,缺乏钢混组合结构相关的设计标准,而且在美国钢管混凝土构件使用的钢管宽厚比值较小,多应用于美国高层建筑中,在桥梁建设中的应用非常有限。美国桥梁技术人员分别从构件受力、规范设计、节点连接等方面展开研究工作,以推广应用钢管混凝土结构。     

桥易的构件表格生成程序在桥梁设计中的应用

该文通过桥易程序的构件表格程序在工程中应用的实例,阐述了程序除了在下部结构计算的应用范围外的新用途,即各种构件表格的生成,不仅仅拘泥于桥梁下部结构的构件的应用,桥梁结构中数量较多,分类较多的构件,同样可以应用程序,快速完成构件的设计工作。     

公路桥梁橡胶支座设计过程中的力学分析

橡胶支座是公路桥梁结构的一个重要组成部分,是连接桥梁主梁和下部结构的重要构件,是直接影响桥梁寿命与行车安全的关键部位。文中基于橡胶支座的构造和分类,对公路桥梁设计中橡胶支座尺寸的计算和支座规格的选定进行阐述,同时对支座设计进行了力学分析。     

桥梁整体安全余度及抗连续倒塌问题研究方法

桥梁结构的安全余度是指桥梁在个别构件失效后的剩余承载能力。在桥梁结构中任何构件都不是单独工作,而是始终处在相互作用影响下。现代桥梁在运营阶段部分构件的损伤与破坏不可完全避免,为了保证部分构件失效时结构具有良好的抗连续倒塌能力以确保结构的整体性,近年来,欧美国家颁布了结构抗连锁倒塌设计标准,以改善结构的安全余度储备。本研究通过对桥梁安全余度和抗连续倒塌研究发展状况的简要评述,介绍了结构安全余度的定义,讨论了桥梁安全余度和抗连续倒塌分析及评价的3类方法的演变和发展。判定性方法主要是基于桥梁的在荷载作用下的位移、承载力、能量、结构构件敏感性在桥梁破损发生后的变化确定结构的安全储备;结构概率方法是基于可靠理论针对桥梁在特定荷载作用下的相对可靠指标进行分析以求得结构的失效概率;基于风险分析方法主要是在确定了结构面临的风险以及相应的结构易损性后着重考虑了结构倒塌对于经济、社会、环境等方面的综合影响。指出了目前桥梁安全余度和抗连续倒塌分析的研究与应用方面的缺陷,并提出有待进一步研究的问题。文中指出:判定性方法应计入荷载作用形式对桥梁破坏过程的影响;对复杂结构桥梁安全余度评定制订出相应的应用标准;完备关于连续倒塌各方面影响的相关预测数据作为基于风险分析方法分析的基础。     

基于接触非线性的特大吨位球型支座有限元分析

支座是支承和连接桥梁上、下部结构的重要装置.它将上部结构的恒、活载传递给墩台,并根据计算假定适应或者约束上部桥跨结构产生的水平和转角变位.考虑到上部结构为钢桁架结构,球型支座不仅受力巨大且支点受力复杂.将常规放置在上方的球冠衬板倒置,支座水平滑移面从上方移至下方.根据支座结构和桥梁设计支座技术要求,建立支座有限元模型,运用接触分析更精确地对支座进行有限元分析.有限元计算结果表明,支座受力控制构件平面四氟板与曲面四氟板满足设计要求.     

新型预制装配式桥墩盖梁设计思路探讨

针对城市桥梁常用的一种倒T型大悬臂盖梁形式，分析比较现浇和目前存在的预制分块形式的优缺点，提出新型预制装配式桥墩盖梁的设计思路；阐述盖梁分块、盖梁墩柱节点连接以及墩柱与承台节点连接的设计思路及方式。在一定工艺措施保证下，新型结构形式具有受力性能与现浇结构等强，吊装重量轻，精度控制要求较低，分块构件自稳定性好，现场不需模板支架，施工快捷，可实现构件标准化、参数化等优势，与现浇结构相比，降低了桥梁的全寿命周期成本。     

大偏心受压荷载下碳纤维布约束混凝土构件长期挠度研究

当前我国已进入工程结构的新建与加固维修并举时期，对于加固结构的长期性能研究已得到广泛地关注与重视。以碳纤维布约束钢筋混凝土构件为研究对象，考虑碳纤维布全包裹的情况，对大偏心受压下约束钢筋混凝土构件进行了受力特性分析，结合混凝土徐变理论及弹性力学分析方法，考虑混凝土截面依时性应力重分布的特点，并引入混凝土与碳纤维材料结合力参数，推导建立了碳纤维布约束钢筋混凝土大偏心受压构件的徐变计算公式。在此基础上，结合碳纤维布约束混凝土构件的刚度变化规律，提出了约束混凝土构件的长期挠度计算公式。通过与试验数据对比表明，该计算公式计算结果与试验值符合较好，可为相应工程结构构件设计与维护提供参考。     

FRP材料组合结构桥梁的新技术

FRP材料轻质高强、又具有良好的耐腐蚀性,将它与钢材、或与混凝土、或与两者共同形成组合构件使用更具有发展前景。主要从组合结构的角度对FRP材料组合结构桥梁的研究成果以及连接技术加以介绍。     

拟利用预应力混凝土空心板梁前期工作流程研究

在既有桥梁改扩建建设过程中,桥梁构件再次利用,需要对构件的结构承载能力、耐久性进行检测和评估,掌握桥梁构件是否能够满足改扩建桥梁的承载能力、耐久性等方面的要求;同时需要考虑桥梁构件拆解、运输、存储、检验、吊装、架设等施工过程中可能对桥梁构件造成的损伤,确定构件整体的利用效率,进行构件再次利用的技术、经济等方面的综合比选,确定实施方案。     

桥梁构件养护编码与快速识别方法

为了便于桥梁养护与管理,提高桥梁精细化管养的水平,在分析国内外相关行业的信息分级与编码体系的基础上,结合桥梁属性和养护特点,提出了桥梁构件养护编码与快速识别方法,制定了精确到构件级的分级编码结构和分类代码。据此,基于二维码应用设计了桥梁构件智能信息标签,采用APP扫描信息标签的方式对桥梁构件进行识别,初步建立了一套适用于桥梁构件养护编码与快速识别方法。应用结果表明,该方法能建立全面、统一和精确到设施构件级的身份标识并能快速识别桥梁构件,为桥梁全生命周期养护管理奠定基础,极大提升了桥梁养护效率和质量。     

基于可更换构件的可恢复功能桥梁防震结构研究综述

基于大震不倒,且震后无需修复或者稍加修复就能恢复正常使用功能理念的可恢复功能桥梁防震结构是桥梁地震工程研究的热点之一。设置可更换构件是实现桥梁结构可恢复功能的一种有效途径,附加可更换构件可恢复功能桥梁防震结构是指：在结构适当部位设置减震装置作为可更换构件,通过牺牲可更换构件从而保护主体结构免受损伤或大幅减小损伤,震后通过更换损坏构件以恢复结构正常使用功能。对附加可更换构件的可恢复功能桥梁防震结构的研究进行了系统的梳理和总结。首先介绍了附加可更换构件的可恢复功能桥梁防震结构的设计理念;然后总结了目前国内外可更换构件的类型、附加可更换构件桥梁结构的抗震性能及其抗震设计方法的研究现状;并通过实际工程应用案例说明了附加可更换构件的可恢复功能桥梁防震结构的工程实践价值;最后探讨了附加可更换构件的可恢复功能桥梁防震结构的发展趋势。现有研究表明,附加可更换构件桥梁结构的功能可恢复性已得到了工程界的认可,但仍然需要在新材料、新构造形式的开发,系统性的试验研究以及抗震性能优化设计等方面开展深入研究。     

桥梁结构仿真分析技术研究

总结了常规大跨斜拉桥结构计算中３个层次的计算方法，斜拉索非线性处理问题，分析桥梁常规结构计算中存在的点连接，全桥构件，局构造，局部模型，二闪效应和分上不计算等问题。     

超高墩大跨连续刚构整幅双主墩计算长度系数的取值研究

计算长度是受压构件承载力计算的一个重要参数。但对于规范采用的简化设计方法,构件是单独进行分析的,脱离了原来整体结构环境的约束,不能满足桥墩计算的实际需要。瓦厂特大桥主桥采用整幅双主墩,通过设置横撑将左、右幅连成一体,整体刚度较大,通过建立空间有限元压杆模型得出构件临界荷载,由欧拉公式反推桥墩计算长度系数,从而得到更接近工程实际情况的数值,对同类桥梁具有一定的指导意义。     

某大桥基于Revit软件的桥梁BIM模型参数化设计探析

基于某连拱大桥为研究对象,根据桥梁结构设计流程,提出了一套基于Revit软件构建的BIM桥梁建模框架,以参数化模型作为BIM建模框架中的标准化构件族建立了多跨混凝土拱桥模型,并对建立的结构模型应用功能进行了简单介绍。研究结果表明:对于复杂的曲线结构模型,基于指定放样截面形体和路径的方式来建立模型结构,而对于较简单的模型结构,通常在结构设置自适应点,在变截面平面设计截面结构实现桥梁的参数化模型;以标高和轴网系统来描述桥梁构件设计基本要素,运用轴网系统确定标高平面位置,精确描述桥梁各重要控制条件;采用类似于"搭积木"的方式来建立BIM模型。对于自适应点较多构件模型,通常采用连线法,将于实体对应的模型自适应点赋予对应参数。对于竖直放置构件,采用选择面法确定合适的标高平面,在工作片面上确定轴网交点等代表性的放置点来放置模型。     

可设计重构的桥梁信息模型研究

严格良好的桥梁数据组织可以辅助桥梁设计实现更加深入的设计重用。文章通过定义桥梁设计特征、桥梁设计特征空间,形成了桥梁特征之间的映射关系,并建立了基于特征的桥梁数据组织。进一步以桥梁构件为基本单位,建立了基于特征的桥梁信息模型,模型中定义了每个构件的几何信息和各种工程设计参数和属性,建立起构件几何图形与信息实体的一一对应关系,实现了图形和描述桥梁信息模型的数据之间的双向链接,为桥梁设计绘图软件大规模的设计重用需求提供有效的解决方案。     

混凝土简支桥梁的体系延性与可靠度研究

目前对于桥梁结构的单梁在各类荷载作用下可靠度研究很多,但其很少涉及桥梁结构体系的整体可靠度问题,而单个桥梁构件的失效并不一定使得整个桥梁结构发生整体破坏。通过建立有限元模型并将其与基本的可靠度理论相结合,讨论和计算结构系统承载力的延性,从而建立一套可以考虑体系延性的可靠度计算方法。研究发现,仅仅考虑单梁失效的构件可靠度与实际体系的可靠度会有很大区别,进行可靠度分析时应进行体系分析,能够更为准确地评估桥梁结构的性能。     

某公路大桥匝道桥现浇连续箱梁支架设计及验算

组合贝雷梁又称为贝雷桁架,作为主承重构件的支撑体系在桥梁施工中有着广泛的应用。其组成桁架的各部件受力明确,结合现有桥梁结构分析计算软件,易于精确的进行受力分析计算;结构轻巧,与万能杆件相比自重明显降低,大大节约周转材料;各部件采用销钉连接拼装,结构安全可靠。文章以某公路大桥为例,结合桥通应用软件包,对梁式贝雷桁架进行了较为简便实用的结构受力分析及验算。