T构桥墩梁固结处局部应力分析

T构桥、连续刚构桥的0号块结构及受力复杂,为研究墩梁固结处0号块的受力情况,本文采用空间杆系有限元软件MIDAS-FEA进行了施工阶段最大悬臂工况、使用阶段最不利剪力效应组合工况、使用阶段最不利弯矩效应组合工况下的空间应力计算。通过对各种最不利工况下的应力计算分析,保证了0号块的局部设计的准确性。     

大跨预制箱梁分幅架设施工过程中花瓶形桥墩空间受力分析

花瓶形桥墩由于造型美观,节约空间而得到广泛应用;然而,实施大跨预制箱梁的分幅架设施工,荷载工况变化大,桥墩受力复杂。因此,对花瓶墩进行准确的架设过程空间受力分析至关重要。该文通过对某高速公路工程大悬臂花瓶墩建立实体有限元模型,针对结构异形的特点,考虑4种不利工况下不同传力路径应力分布状况,研究非对称大跨预制箱梁分幅架设全过程花瓶墩的复杂空间受力状态。结果表明:花瓶墩在各种不利施工工况下整体受力表现为受压状态,横桥向受力良好;然而在移梁侧局部应力较大,特别是架桥机中支腿所在桥墩的临时支座间墩顶混凝土存在纵向拉应力超过混凝土标准抗拉强度的风险,可能产生受拉裂缝。     

包茂高速公路粤境段预制梁桥非标桥墩结构形式比选

包茂高速公路粤境段A1设计合同段位于云开山的东南端,相对高差较大,为典型的山区高速公路.结合我省高速公路设计标准化研究成果,桥梁上部普遍采用预制结构,下部根据墩高选择不同的结构形式.通过有限元模型,利用压杆弹性稳定理论,得出桥墩在各边界条件下的计算长度及偏心矩增大系数.在此基础上,针对35～ 45m墩高范围普遍采用的板式桥墩及双柱式桥墩,分析其施工及使用阶段最不利荷载工况,进行结构形式比选,优化结构设计.     

空心薄壁高墩的温度效应模拟分析

通过置入式混凝土温度传感器实测空心薄壁高墩内外的温度,对现场得到的温度数据进行统计分析,获取最不利的温度分布。采用ANSYS软件用最不利温度对薄壁墩温度效应进行有限元模拟分析,了解温度场的分布,以及阳光辐射产生的温度应力和变形,从而为空心薄壁高墩的施工和线形控制提供参考。     

斜拉桥钢箱梁施工过程有限元分析

以厦漳跨海大桥主桥钢箱梁的架设过程为背景,通过对钢箱梁节段的有限元计算,优化了安装吊点,将原来的少点数、应力集中情况优化为多吊点、应力分散的良好架设安装状态;对钢箱梁吊装梁段的自振特性进行研究,以指导施工过程中使用具有振动现象的机械设备;分析计算桥面吊机附近瞬态工作最大应力,以掌握施工中最不利工作应力,确保安全施工.     

预制节段拼装桥墩多节点转动推覆分析方法及试验验证

为了给预制拼装桥墩抗震设计计算提供参考,针对典型预制拼装桥墩所采用的仅无黏结预应力或无黏结预应力+耗能钢筋连接方式,考虑混凝土、耗能钢筋和预应力筋的非线性本构模型,推导了预制节段拼装桥墩多节点转动推覆分析计算过程。基于关键截面弯矩-曲率分析确定弯矩承载力和对应的墩顶水平荷载,然后计算各个接缝的弯矩和曲率,进而计算墩顶位移。开展了2种接缝连接方式预制节段拼装桥墩试件拟静力试验,将多节点转动推覆分析方法模拟结果与拟静力试验结果进行对比,分析预制拼装桥墩水平抗力-侧移曲线以及接缝张开、预应力筋应力、墩柱转角随侧移的变化,各种位移机理对墩顶位移的贡献,接缝处混凝土应变等。研究结果表明:多节点转动模型与单节点转动模型水平承载力计算结果基本一致,而多节点转动模型桥墩侧移计算结果大于单节点模型计算结果,多节点模型计算精度更高;多节点转动模型接缝张开、预应力筋应力和接缝转动计算结果与试验结果基本一致;开始时墩顶位移主要由剪切位移和整体弯曲位移提供,随着墩顶位移的增大,墩底接缝转动对墩顶位移的贡献逐渐占主导地位;墩柱混凝土轴向应变测试结果验证了各个接缝处混凝土应变随着墩高逐渐降低的趋势,接缝处的混凝土轴向应变远大于墩柱混凝土轴向应变。     

变截面连续钢箱梁斜桥受力特性分析

当斜桥斜角角度小、桥面较宽时,其受力机理与直桥不同,若用梁单元模型对其进行分析则不能反映其实际受力状况。以3跨变截面连续钢箱梁斜桥为研究对象,建立梁单元和板单元的2种有限元模型,并对比2种模型的计算结果,分析跨中和墩顶处主梁顶板和底板的应力分布,以考察最不利工况下支座反力的分布情况。     

基于拉压杆模型的花瓶桥墩受力分析

根据花瓶桥墩实体有限元分析的应力流分布,建立了花瓶墩拉压杆模型,并结合瓯江大桥花瓶墩承载能力的验算,结果表明,采用拉压杆模型计算花瓶墩内力,计算精度能满足工程要求,此种计算方法可供桥梁设计者参考。     

高墩大跨连续刚构桥0#块空间应力分析

以四川油坊沟高墩大跨连续刚构桥为研究对象,利用Midas/Civil建立全桥杆系模型,分析获得各个施工阶段及成桥阶段中的最不利内力组合;采用非线性有限元程序Midas/FEA建立0 #块的空间有限元计算模型,根据圣维南原理,对其最大悬臂阶段下即内力最不利时的空间应力进行计算、分析,考察0 #块在复杂受力状态下顶板、腹板、底板以及横隔板的应力分布情况与特点.同时,为施工和监控提供参考建议.     

深圳北站大桥拱墩固结点局部应力分析

建立了拱墩因结点结构分析空间有限元模型，根据不同的施工阶段和成桥后的工况，分别进行空间有限元计算，同时结合三维光弹性实验，分析拱墩固结点整体和各部位的局部应力状态。     

单肢空心薄壁高墩大跨连续刚构桥稳定性分析

单肢空心薄壁墩作为高墩连续刚构桥桥墩的主要形式之一,在工程中广受青睐,但其稳定性计算与分析较少见诸于文献。以墩高132m的黄石特大桥为依托,运用Midas/Civil建立空间有限元模型,对单肢空心薄壁高墩大跨连续刚构桥的各个施工阶段的稳定性进行计算,并将计算结果与理论推导公式进行对比检验。计算结果表明,其各阶段稳定性满足要求;最不利稳定状态出现在最大双悬臂阶段;横向的墩顶系梁可以显著增加稳定性;风荷载及温度荷载对稳定性的影响不明显。运用理论公式进行静定状态的墩顶临界荷载计算,其结果和有限元计算结果吻合,既简单又符合实际情况,可以在设计中直接运用。     

薄壁空心墩温度应力作用下配筋设计探讨

利用空间有限元程序,对高墩在各种温变工况下的温度应力进行了分析计算,并根据应力分析结果求出单宽力矩后进行墩壁配筋设计。     

V形刚构桥墩-梁固结局部分析

V形刚构桥墩结构抗推刚度较大,温度、收缩徐变引起的附加内力使桥墩存在较大弯曲内力。为考察结构安全,采用ANSYS建立V形刚构墩-梁固结区有限元模型。选取自施工到成桥最不利工况进行静力强度分析,得到各工况作用下的应力分布。分析结构应力水平,对结构安全进行评价,并对配筋作出改进。     

长联RC连续箱梁单点顶升参数分析及结构仿真优化

为了研究等跨径RC连续箱梁在强迫位移顶升下的真实力学行为,对长联连续箱梁结构进行优化试算,分别建立了单点在不同强迫位移下的结构应力计算模型、结构间隔强迫位移模型和连续强迫位移模型等3种模型,并和空间ANSYS实体模型进行对比分析。研究表明,任意等跨径RC连续箱梁任意中墩存在单点不同步顶升位移,其结构最大应力分布相同,和桥墩位置无关,计算时可以选取子模型计算,节省计算时间和减小计算量。强迫位移按桥墩间隔分布箱梁的附加应力分布最不利,单点强迫位移箱梁附加应力分布次之,桥墩连续强迫位移箱梁附加应力分布最小。实际同步顶升控制时,可对各墩顶强迫位移线形峰值进行控制,若出现的间隔三角形峰值越多,箱梁结构安全越不利。     

潭洲大桥主桥29~#过渡墩盖梁裂缝成因分析

潭洲大桥是佛开高速公路上的一座特大型公路桥梁。根据裂缝病害检测结果,利用有限元ANSYS软件,对潭洲大桥29#过渡墩盖梁竖向裂缝进行空间应力分析,得出墩顶盖梁的空间应力分布。计算结果表明空心墩顶盖梁部分正应力和主拉应力超过了规范的限制,建议以后设计施工中应引起重视。     

20m预制宽幅预应力空心板连续端部裂缝分析及处理

通过空间建模有限元分析20 m预制宽幅空心板端部预应力张拉各种施工工序,得出空心板端部顶、底板三向应力值;分析空心板施工过程中可能出现的各种不利情况,根据梁板受力特点,提出防治20 m预制宽幅空心板连续端部裂缝防治措施。     

港珠澳大桥多功能旋转吊具设计与应用技术

港珠澳大桥浅水区非通航孔桥采用85m连续组合梁桥,下部结构采用预制装配式结构,承台、墩身及墩帽在预制场内整体分节预制,共分137个预制构件,最大重量2 370t。预制构件运输吊装过程中,除需要纵横向移动外,还需要在悬吊状态下将预制件转动90°对位安装,且安装精度要求高,设计了一种2 500t级多功能旋转吊具,辅助"小天鹅"号运架一体船运输安装施工。吊具由上层平移梁、中层旋转梁、下层梁及液压系统等部分组成,采用有限元软件建立其模型,按最不利工况进行加载,计算得到吊具应力和变形满足要求。施工时,首先采用"小天鹅"号将预制构件运至墩位,进行抛锚定位作业,然后通过多功能旋转吊具的平移功能,进行第二次调整,下放预制构件,最后利用简易三向千斤顶准确调整轴线偏位和垂直度。实践表明,从绞锚进位到安装完成只需6h,安装精度高,平面位置偏差均控制在8mm以内,垂直度均小于H/3 500。     

矮塔斜拉桥索鞍静力分析

结合一座矮塔斜拉桥设计、整体计算情况,为研究骑跨式索鞍局部受力状况,采用三维有限元软件建立矮塔斜拉桥索鞍区有限元模型,选取整体计算中最不利荷载进行静力分析,得到了桥塔索鞍区混凝土和索导管应力分布状况,分析索鞍处混凝土应力规律,对索鞍锚固区设计方案进行综合评价,并提出改进建议。     

锁口钢管桩围堰结构受力性能分析

为研究锁口钢管桩围堰受力性能,以某连续梁桥主墩基础施工所采用的锁口钢管桩围堰结构为工程背景,采用ANSYS建立其三维有限元模型,分析最不利工况条件下各构件应力,并着重分析封底混凝土厚度对锁口钢管桩受力的影响。结果表明,各构件最大应力均小于容许应力,且有一定安全富余量;钢管桩最大应力点位于钢管桩与封底混凝土顶面相交线的角部;钢管桩最大应力值随封底混凝土厚度的增大呈先线性减小、后基本保持不变的趋势。在实际设计中,建议从满足抗浮稳定性与优化钢管桩受力两方面来优化设计封底混凝土厚度。     

复杂预制线形钢箱梁顶推计算分析

某桥为自锚式悬索桥,钢箱梁采用分幅、单向顶推法施工,柔性墩多点顶推工艺.结合该桥的施工监控项目,采用ANSYS 有限元分析软件对钢箱梁、钢导梁、顶推平台及临时墩约束等进行模拟,分析钢箱梁顶推施工全过程,并对顶推过程中的局部应力和稳定性进行计算.钢箱梁在顶推过程中,临时墩标高的调整要紧密结合钢箱梁的5段连续预拱度曲线,实际调整中,包括临时墩的沉降测量值.计算结果表明顶推施工控制基本符合结构受力要求.