多孔连续曲线梁桥偏位成因分析及同步纠偏技术

本文针对日益增多的桥梁偏位问题,以陕西省府谷孤山川11号桥的纠偏工程为例,利用有限元程序对弯梁桥的偏位原因、机理及纠偏方法进行了研究,并对依托工程偏位原因进行分析。分析得出:曲线梁桥在使用过程中,由于其周期性使用荷载的作用,会产生可累积的残余位移,造成桥梁较大的偏位。连续曲线梁桥在温度荷载、活荷载等荷载工况下都会不同程度发生横向位移,其中温度荷载对曲线梁桥横纵位移影响最大。固定支座位置是影响曲线梁桥上部结构横向位移重要因素,合理的布设固定支座可以有效降低温度荷载对曲线桥梁横向位移的影响。此外,本文还根据工程实例,介绍了弯箱梁桥梁体复位以及支座更换技术,该方法操作简单,施工安全性高,适合于梁体横向纠偏和支座更换工作。     

某立交匝道桥墩梁“抵触”病害长期监测分析

某大型立交桥出现上层曲线梁桥墩柱与下层曲线梁桥梁体相互"抵触"的罕见病害,为分析病害原因,针对性建立了在线监测系统,对该桥长期监测数据进行了定量分析,并应用Midas软件建立实桥有限元模型,分析运营荷载下的结构位移行为。结果表明,上层曲线梁桥横桥向位移变化以季节温差为主导因素,位移较小且具有良好的可恢复性,其墩柱偏位由梁体横桥向位移"带动"而致;下层曲线梁桥梁体同时受到季节温差、车辆荷载等因素影响,位移较大且可恢复性较差,呈现出向曲线外缓慢横桥向爬移现象;下层曲线梁桥梁体缓慢横向爬移是导致墩梁"抵触"现象的主要因素。分析结果揭示了该病害形成原因及演变规律,可为桥梁运营安全控制提供科学参考与指导。     

独柱墩曲线梁桥梁体偏位与复位纠偏处置研究

曲线梁桥受平面曲率的影响产生弯扭耦合效应,其内力、变形较为复杂,在工程实际中容易出现梁体偏位等病害。引起梁体偏位的影响因素并不单一,往往是由多种因素的综合影响。本文应用有限元方法对某曲线梁桥进行计算,分析、比较造成梁体偏位各因素的影响程度。并针对该桥病害提出合理的纠偏处置措施,进行纠偏加固施工。纠偏实施过程中,采用液压千斤顶同步顶推技术,准确高效地实现梁体纠偏复位。     

曲线梁桥合理水平约束体系研究

为了研究曲线梁桥径向侧移病害产生的原因及其防治措施,采用了有限元数值方法,分析了曲线梁桥传统水平约束体系的局限性,基于曲线梁桥的温度变形特点,提出了一种曲线梁桥的"温度自适应"水平约束体系形式以及与其相适应的销轴式限位约束措施,同时讨论了限位销槽安装角度对销轴受力的影响。结果表明:对于小半径大跨径的预应力混凝土曲线梁桥,传统的径向全限位水平约束体系下,温度作用引起的径向水平次内力较大,支座和挡块水平抗剪承载力不足是此类桥梁径向侧移病害的主要原因。"温度自适应"水平约束体系通过释放桥梁墩台处梁体水平转角及中间墩的径向位移,在保证梁端伸缩缝正常工作的同时释放了外力作用引起的梁体次内力,体系受力简单明确,显著减小了支座承受的水平力,且梁体的径向位移不会明显改变桥梁的设计线形及结构的竖向支反力,说明该约束体系是合理有效可行的。销轴式限位约束措施可确保梁体在桥墩上按照预设的方向活动且不发生落梁,提高了曲线梁桥的安全性和耐久性;梁端销槽安装角度对销轴受力影响较大,同时也会影响伸缩缝的正常工作,应精确控制梁端销槽的安装角度,并应尽量控制在气温与设计基准温度相近的时间内进行销轴与销槽的定位安装。     

钢箱-混凝土组合曲线梁桥长期爬移分析方法

为了分析钢箱-混凝土组合曲线梁桥的长期爬移规律及其影响因素,并提出可能的防控措施,采用Abaqus有限元软件建立了钢箱-混凝土组合曲线梁桥的有限元分析模型,分别提出了支座摩擦滑移、长期精细温度场以及车辆离心力的模拟方法,分析了在这几种因素共同作用下曲线梁桥支座连续2 a的切向、径向位移变化规律,为钢箱-混凝土组合曲线梁...     

S型曲线梁桥径向位移的有限元分析

通过对吉林省S型曲线梁桥进行走访调查及检查,结合某高速公路S形曲线梁桥长期健康监测工程项目,应用有限元分析软件Midas/Civil分析不同线形和支承形式下曲线梁桥的平面变形影响因素,结果表明:均匀温度作用、梯度温度作用都会对曲线梁桥的径向位移产生影响,且曲率半径越小,影响越大。梯度温度作用是曲线梁桥内外侧产生翻转的主要原因。均匀温度作用是曲线梁桥产生径向位移的主要原因之一,在进行曲线梁桥建设时,应将竣工时间控制在气温与当地年均温度相近的时间里。     

预应力混凝土连续曲梁桥支座预偏心设置研究

合理的支座预偏心设置可有效改善曲线梁桥扭矩分布,然而若取值不当,则容易引发支座脱空、梁体翻转等病害。该文以联长为5×25m的某五跨连续曲梁桥为例,采用通用有限元软件Ansys建立板壳单元模型对箱梁进行有限元计算,探讨了不同活载分布状况下支座预偏心对改善箱梁结构扭矩和支座反力的作用,提出了跨径25m独柱支承的单箱双室小半径曲线梁桥在不同曲率半径下合理预偏心的近似计算公式。     

曲线桥梁抗震性能研究

为研究曲线梁桥地震作用特性,以一座8×20m预应力混凝土连续板梁桥为例,比较了平曲线半径分别为!、800m、400m、200m的曲线桥的地震反应。通过研究认为,在地震动特性不同的地震输入下,对于采用板式橡胶支座的曲线桥的地震响应的变化,以及地震作用下的作用力的分配均表现出相类似的规律。随着曲率半径的逐渐减小,曲线桥较强的弯扭耦合作用逐渐突显,在竖向地震作用下梁体弯曲产生的ω(z)将会导致梁体的扭转角φ(z),从而导致框架式桥墩墩底轴力的变化。随着曲率半径的减小,空间耦合作用逐渐增强,设计时需引起重视。     

曲线梁桥的横向效应研究与径向约束体系的比选

小半径曲线梁桥存在明显的横向效应,主要表现为支座径向反力大或径向位移大。该文提出了横向效应的6种导致因素,并以一联3跨曲线箱梁为例,分别针对刚性下部结构和柔性下部结构两种情况进行了横向效应的详细计算,分析了各种导致因素的影响程度和作用特点;同时针对3种不同的径向约束体系,进行了比较分析,讨论了可以最大限度降低横向效应的合理径向约束体系。     

曲线连续箱梁横向偏位成因分析

针对某立交匝道桥连续箱梁出现的横向偏位现象,分析了造成横向偏位的影响因素,建模定量计算分析各影响因素对曲线桥梁横向位移的影响程度,结果表明,结构体系温度、横向温度梯度、汽车离心力是影响结构出现横向位移的主要因素。由于侧向变位存在残余位移,应加强对支座工作情况的观测,以避免支座损坏导致梁体横向偏位无法恢复,偏位持续累积的状况发生。     

曲线梁桥支座设计方法探讨

该文针对曲线梁桥支座在使用中出现的诸如爬移、扭转、内侧脱空等现象,提出在支座设计时,可通过调整支座的布置方式予以解决.     

独柱支承曲线连续梁桥预偏心距设计

针对独柱支承连续曲线梁桥的预偏心距设计存在的问题,采用数值模拟方法分别对不同曲率半径的独柱支承曲线连续梁桥的中支点合理预偏心距设置问题进行了研究。独柱支承曲线连续梁桥中支点预偏心距的设计不仅要考虑主梁扭矩的分布,同时还要考虑主梁的扭转角位移、主梁端部支承反力是否受拉等因素。不同曲率半径的独柱支承曲线连续梁桥的中支点预偏心距确定时,所考虑因素的侧重点也不相同。     

混凝土连续弯梁桥侧向位移分析及对策研究

混凝土连续弯梁桥出现的爬移问题日渐引起了工程界的重视,针对此问题,分析了混凝土连续弯梁桥产生侧向位移问题的主要原因,包括弯梁桥的曲率半径、恒载作用、支座布置形式、温度变化影响、活载作用、梁的截面形式、下部构造特征、混凝土的收缩徐变以及预应力施工等因素,进一步从设计和施工方面提出了一些相应的预防爬移问题的处理措施,以防止弯梁桥出现爬移现象。     

长联大跨曲线梁桥空间受力分析

利用通用有限元软件Midas/Civil建立有限元模型,对1座长联大跨曲线梁桥结构进行空间受力分析,并对不同荷载工况下不同曲线半径梁体的受力进行计算.通过分析不同影响因素下的箱梁内外腹板以及内外侧支座受力,得出了影响曲线梁桥空间受力的主要因素,对同类桥梁的设计有一定的指导意义.     

减隔震曲线折梁桥地震反应分析

随着对路线线形、造型美观及公路运营技术等要求不断提高,曲线折梁桥的应用越来越广泛。由于曲线折梁桥空间结构的不规则性,受力较复杂,在地震作用下易遭受破坏,通常采用减隔震措施对其进行减震控制。现以两座不同曲率半径的曲线折梁桥为例进行减隔震设计研究,基于建立的非线性动力分析模型进行自振特性分析,并通过输入三维地震动作用进行时程分析。研究表明:曲线折梁桥的振动模态具有平扭耦合振动的特点,且曲率半径越小平扭耦合振动越显著;当曲线折梁桥曲率半径较小时,采用双向隔震设计能够很好地控制其地震反应,而曲线折梁桥曲率半径较大时,其地震反应更接近于直梁桥。     

钢筋混凝土连续曲线箱梁桥剪力滞效应研究

针对连续曲线箱梁桥的结构形式,重点研究了钢筋混凝土连续曲线箱梁桥的剪力滞效应。通过运用大型有限元通用软件ANSYS．对不同因素变化下的钢筋混凝土连续曲线箱梁桥进行建模分析。在实桥荷载试验的基础上,计算各种工况作用下箱梁梁体的挠度、应变应力及剪力滞系数值;分析曲率半径等因素对曲线箱梁剪力滞效应的影响。研究结果表明曲率半径对连续曲线箱梁的剪力滞效应有较大影响,因而在曲线箱梁的设计中应加以考虑。     

基于横桥向孔道偏差的预制T梁侧弯变形量分析研究

针对预制T梁在施工阶段发生梁体侧弯变形的问题,通过走访调研,理论公式推导计算和依托关中地区某制梁场建立的104组数值模型,对比分析不同孔道偏位量下梁体的侧弯变形量和变化趋势,得出50 m及50 m以下预制T梁,其梁体侧弯变形量与孔道偏位量之间呈线性相关关系,中梁孔道偏差允许值为10 mm,边梁孔道偏差允许值为8 mm,侧弯变形量仅和孔道偏位量有关,与钢束在梁高方向位置无关的结论。通过该研究为进一步规范装配式T梁桥预制施工奠定基础,为推进规范填补关于孔道偏位横桥向允许偏差提供参考。     

小半径曲线梁桥设计要点

现阶段桥梁由于地形条件的限制,多采用曲线桥梁和匝道桥。特别是小半径曲线梁桥,除承受弯矩、剪力外,还有较大扭矩和翘曲双力矩的作用。在施工运营中会出现很多问题,产生问题的原因是多方面的,有的在连续梁曲线内侧端支座脱空;有的曲线梁体向曲线外侧径向整体侧移;有的墩梁固结处在立柱顶部(与梁底衔接处)产生水平环形裂缝等危及桥梁正常使用的现象。该文结合某跨铁路上跨立交桥的设计,浅谈小半径曲线箱梁的设计要点。     

匝道弯桥在运营状态下的力学性能分析

匝道弯桥线型优美、适应性强,广泛应用于城市道路交通建设中。然而,较小的曲率半径也容易引发一些病害事故,例如支座脱空、梁体侧移、预应力筋崩出、甚至梁体倾覆等。为分析匝道弯桥的受力性能,同时找出这些问题产生的主要原因以及作用规律,本文以某实际匝道弯桥作为工程背景,通过建立有限元建模,并施加多种荷载工况进行计算分析,探讨了不同曲率半径和跨径对匝道弯桥基本力学性能的影响。     

曲线连续梁桥的病害与温度效应

由于曲率的影响,曲线梁桥易产生弯扭耦合作用,因此曲线梁桥的内力、变形计算远比直线梁桥复杂,实际工程中也出现了不少问题。应用有限元方法,以曲线连续箱梁桥为工程背景,对温度荷载作用下曲线连续梁桥的受力与变形特点进行了分析。计算结果表明,温度作用对曲线连续梁桥的内力有显著的影响,容易产生工程病害;原公路桥涵设计规范中对混凝土箱梁竖向温度梯度的规定不够合理;箱梁顶、底板的温差效应是造成曲线连续箱梁扭转的主要因素,而整体升温则是曲线连续箱梁桥直接发生径向偏移的主要原因。这一结论将对改进曲线连续梁桥的设计,具有较强的理论与实践意义。