四柱式桥墩盖梁内力影响因素分析

为研究四柱式桥墩盖梁内力的影响因素,同时针对左右幅重量荷载不一致的问题,采用Midas/Civil建立杆系有限元模型,通过对比不同左右幅重量比、温度和不均匀沉降作用下的内力,以此分析左右幅重量比、温度和不均匀沉降对于四柱式桥墩盖梁的内力影响。研究结果表明：在左幅重量不变时,随着右幅重量的减少,左右幅重量比的增大,对靠近左幅中心处的四柱式墩盖梁内力影响较小,其内力变化为10%左右,而对靠近右幅中心处的四柱式墩盖梁内力影响相对较大,其内力影响超过了30%;在整体温度荷载作用下,四柱式墩盖梁内力变化是对称的,为10%左右;不均匀沉降会使盖梁在发生墩柱沉降位置处下部受拉,而在相邻不发生沉降墩柱位置处上部受拉,从而导致四柱式墩盖梁内力急剧变化,不均匀沉降为5 mm时,左幅中心处正弯矩增大了42%,而对右幅中心处的内力影响较小,实际工程中应密切关注桥墩的不均匀沉降。     

近远场地震作用下斜拉桥有无辅助墩静动力响应

为探究近场与远场地震作用下双塔斜拉桥静动力响应随有无辅助墩的变化关系,以某公路斜拉桥为研究对象,首先建立其有辅助墩和无辅助墩有限元模型,其次改变辅助墩高度,基于该斜拉桥的场地条件选择近场与远场地震作用,最后探究近场与远场地震作用下有辅助墩与无辅助墩的静力稳定性与动力响应。研究表明:有辅助墩可增加斜拉桥整体刚度及稳定性,刚度随辅助墩高的增加而略有降低,对纵漂和稳定性系数影响不大,对横弯、竖弯以及扭转较大;近场地震作用下位移响应和内力响应均大于远场地震作用下位移响应和内力响应,且在X+Z工况下的塔顶纵向位移与尾索轴力要大于Y+Z工况下的塔顶纵向位移与尾索轴力,但塔底弯矩却受横向地震作用影响较大;有无辅助墩的主梁弯矩图沿主梁的变化规律整体上保持一致,但仔细分析可知,设置辅助墩,可显著减小主梁弯矩,边跨弯矩可减小41.2%,中跨弯矩减小了8.3%,主梁挠度和索塔变形也随之减小。     

大跨径预应力混凝土盖梁主动托换参数分析与结构优化设计

为了探讨结构参数对大跨径预应力混凝土盖梁托换后的影响和盖梁截面的优化设计,对截面优化方法的比较和不同计算参数下截面的受力特性进行研究。以广河高速公路春岗互通主线桥右幅82~#墩为依托,采用MIDAS Civil建立有限元模型,分析墩梁连接方式、盖梁跨高比、墩刚度比和预应力钢束数量对盖梁挠度和内力的影响规律,结合ANSYS和MATLAB对盖梁进行截面优化。结果表明:在设计截面不变时,盖梁与墩的连接方式对挠度值的影响较小;在相同的连接方式下,盖梁跨高比对跨中截面的挠度和弯矩影响较大,墩刚度比对跨中截面的挠度和弯矩影响较小,预应力钢束数量对其跨中截面处的挠度和弯矩影响较大;两端固结的连接方式引起的挠度值和弯矩值略优于其它连接方式。ANSYS有限元软件和遗传算法优化的最终结果相接近,两者优化后的截面宽度相对误差为5%,高度相对误差为3%。     

Analysis of Random Seismic Response of High-rise Pier Bridge in Mountain Area Based on Site Effect

为研究场地效应对高墩桥梁随机地震响应的影响规律,基于随机振动理论,研究了不同墩高和墩高差时场地效应对山区高墩桥梁在强地震作用下多点激励随机响应规律.对基于ANSYS的随机振动计算理论进行推导并建立三维数值有限元模型,对不同墩高和墩高差的山区高墩桥梁进行不同场地条件下的多点激励随机地震分析.研究表明:场地效应对高墩桥梁地震响应影响显著.软场地条件下,桥墩位移和主梁轴力均较硬、中场地时大;随着墩高的增加,硬、中、软场地效应对主梁轴力影响先增大后减小;随着墩高差的增加,主梁轴力变化规律性不强,成波动性变化;主梁横桥向弯矩对场地效应敏感,软场地时响应是硬、中场地时的5～12倍,靠近高墩处的边跨反应比矮墩处边跨明显;随着墩高差的增加,软场地对主梁弯矩响应放大作用也随之增加.     

哑铃型群桩承台的力学性能研究

以宁波市三官堂大桥主桥哑铃型低桩承台基础为工程背景,采用有限元模型研究了大型哑铃型承台的静动力特性,并与平面m法的计算结果对比,同时采用反应谱方法重点讨论了横系梁在地震作用下的传力规律。结果表明:平面m法计算桩顶轴力比较精确,且与有限元计算结果接近,但是用来计算桩顶弯矩和剪力时则误差较大;设置系梁后,系梁刚度会对哑铃型低桩承台基础的地震反应产生较大影响,随着系梁刚度的逐渐加大,系梁从小刚度时以传递轴力为主到大刚度时以传递弯矩为主变化。     

地震中斜拉桥支座脱空现象及控制方法研究

为了探讨地震作用下斜拉桥支座脱空现象及其对结构地震响应的影响,分析支座脱空的影响因素。根据一座独塔斜拉桥建立考虑支座脱空的全桥三维非线性有限元模型,以7条实际地震动作为地震输入,采用非线性时程方法研究地震作用下斜拉桥支座脱空现象及其效应,探讨塔梁间纵向设置黏滞阻尼器和墩梁间竖向设置抗拉装置这2种方式对支座脱空的控制效果。结果表明:在纵向地震作用下,支座脱空后梁端产生了较大的竖向位移,当梁体与支座再次接触时会产生较大碰撞力;支座脱空对结构整体地震响应的影响不大,如墩底弯矩、塔柱弯矩、梁端纵向位移等受支座脱空的影响较小;竖向地震动对支座脱空影响明显,考虑竖向地震动后,在输入地震波地面加速度峰值PGA较小时可能产生支座脱空现象;对于背景工程,仅在塔梁纵向设置黏滞阻尼器不能达到支座脱空的控制目标;在墩梁竖向设置抗拉装置能满足要求,但抗拉装置的弹性刚度和拉力均较大;黏滞阻尼器和抗拉装置联合使用可以优化抗拉装置参数,满足支座脱空控制目标时对应的抗拉装置弹性刚度和拉力均大幅度减小。     

两种大跨度门式墩方案设计比较分析

针对大跨度门式墩,结合预应力混凝土盖梁、立柱与盖梁固结及钢结构盖梁、立柱与盖梁铰接两种方案门式墩力学性能进行有限元分析;并结合工程实际分别从力学性能、经济性能及适用性能对两种门式墩方案进行详细比较,有关经验可供相关专业人员参考。     

高烈度地区自锚式混凝土悬索桥设计与计算分析

为研究高烈度区采用T构体系自锚式混凝土悬索桥地震作用对桥梁受力的影响,以唐山湾跨海自锚式混凝土悬索桥为分析对象,采用数值计算方法进行空间杆系有限元计算分析。分析结果表明:T构体系自锚式混凝土悬索桥在横桥向地震作用下桩基出现了较大的拉力,副跨边墩的桩基设计受横向地震力控制。大桥采用副跨边墩与梁固结的T构体系在地震作用时可减小地震对主塔的影响。     

盖梁托换技术在高速公路桥梁改造中的应用

在工程中应用桥墩盖梁托换技术,可以解决新建项目下穿既有结构物存在的约束条件。新旧桥墩或盖梁设计、施工和监控需紧密配合,从新建盖梁预应力张拉、旧墩柱切割、施工监控数据的采集,均需保证新盖梁外包旧盖梁的安全可靠。凤凰山隧道工程起点立交匝道下穿广河高速公路,需切除广河高速公路右幅高架桥82#墩,并新建大跨门架墩替换既有82#桥墩。介绍了新建大跨门架墩的结构有限元分析、施工过程,切除原广河高速公路82#墩的墩柱并完成由四柱桥墩受力体系改变为双柱桥墩受力体系的转换和监测。     

双重挡块式分散抗震装置设计及实验研究

基于多个部件共同承担地震作用的思路,研究提出在活动支座墩上设置双重挡块式分散减震装置,使活动支座墩与固定支座墩一起承担部分地震作用。根据耗能构件的刚度及耗能要求,利用H型钢的承载能力和开孔钢板的耗能能力设计了两种耗能构件,并通过耗能构件的拟静载试验,得到了构件的力-位移滞回曲线。试验结果表明,耗能构件力-位移滞回曲线饱满,具有较好的耗能能力和承载能力,有限元分析时耗能构件可简化为双线性模型进行分析。     

不同墩柱形式的城市高架桥抗震性能研究

为研究不同墩柱形式对城市高架桥抗震性能的影响,选择合适的城市高架桥墩柱形式,依托3跨连续城市高架桥,采用SAP2000建立有限元模型,通过非线性时程分析结果对4种墩柱形式下城市高架桥的抗震性能进行分析。研究结果表明：城市高架桥双柱式桥墩设置盖梁和系梁会增大桥墩的横向刚度,使结构横向振动周期变小；桥墩设置盖梁和系梁会增大纵向地震作用下桥墩的受力；桥墩设置盖梁和系梁可以改变横向地震作用下桥墩的受力分布,使墩身弯矩变小,但会使剪力增大；盖梁和系梁的设置对摩擦摆支座和墩梁相对位移影响较小。研究成果可为同类型桥梁抗震设计提供参考。     

半山桥双立柱盖梁施工关键技术

龙泉半山桥盖梁采用抱箍施工法施工。该文详细介绍了该桥的双立柱盖梁施工工艺、过程。该方法适用于双柱墩或多柱墩施工。该项技术的应用不仅可以加快工程进度,而且大大改善了工程施工对地面交通的影响,提高了经济性和文明施工程度。特别是高墩施工中更能显示出其优越性。     

大跨度斜拉桥摩擦摆式支座减震性能分析

为选用合适的摩擦摆支座设置方案,以改善地震作用下大跨度斜拉桥下部结构的受力性能,以安庆-九江高铁鳊鱼洲长江大桥主航道桥为背景,利用有限元软件建立全桥模型,比较不同摩擦摆支座设置方案下桥梁下部结构的地震反应。结果表明:在地震作用下,不设置摩擦摆支座时,承台底轴力及墩梁之间相对横向位移不满足减震要求;仅边墩设置摩擦摆支座墩梁之间相对横向位移不满足设计要求;边墩及辅助墩均设置摩擦摆支座后,下部结构最不利轴力显著提高,墩梁之间相对横向位移响应明显下降,安全系数大幅提高,均能满足结构减震要求。鳊鱼洲长江大桥主航道桥最终采用边墩及辅助墩均设置摩擦摆支座方案。     

连续刚构桥单双薄壁墩地震响应的对比分析

单双薄壁墩是连续刚构桥桥墩常见的两种形式,论文对比研究了它们对高墩大跨弯连续刚构桥动力及地震响应的影响规律。以某座桥梁工程为背景,建立了空间有限元分析模型,分析了墩底固结和桩土共同作用两种工况下连续刚构桥的自振特性,在此基础上,利用线弹性的时程分析法,对两种桥墩形式下结构的地震响应进行了对比分析。结果表明,相同条件下采用双薄壁墩可以有效地减小主梁的弯矩响应和位移响应,降低墩底应力,所有这些都是以增大双薄壁墩底轴力为代价的。其研究成果可供桥梁初步设计及弹性抗震设计参考。     

桩土结构相互作用及辅助墩对组合梁斜拉桥地震响应的影响

为探究桩土结构相互作用(SSI作用)和辅助墩对组合梁斜拉桥的地震响应规律,采用数值模拟和参数分析法研究不同计算工况和土层特性下组合梁斜拉桥的地震响应。结果表明,有辅助墩无桩基的各阶频率最高,因为考虑SSI作用后,结构刚度降低,且有辅助墩相对于无辅助墩,结构刚度提高;有辅助墩和考虑SSI作用可减小塔底弯矩,且在纵向+竖向地震下的斜拉索轴力大于横向+竖向地震下的斜拉索轴力;随着土层硬度增加,位移和内力响应有缓慢减小的趋势。     

长悬臂混凝土盖梁水化热监测与分析

为避免长悬臂混凝土盖梁施工期间产生较高的水化热导致温度裂缝,对两座长悬臂盖梁开展了水化热实时监测,并在盖梁内部埋置相应的应力传感器同步实测盖梁混凝土早龄期力学性能。采用有限元软件Midas FEA建立相应梁段的时变模型,研究盖梁混凝土水化热温度场和应力场,并对绝热温升进行参数分析。结果表明:长悬臂盖梁在施工期间会产生持续10 d的水化热,在混凝土浇筑后快速达到峰值温度,此时盖梁外部混凝土处于拉应力状态,若内外温差过大容易出现温度裂缝。所以实时监测控制和长悬臂盖梁水化热非常必要。     

深中通道高墩盖梁装配式支架设计研究和应用

深中通道泄洪区非通航孔桥高墩盖梁均为实心全预应力混凝土结构,盖梁采用支架法现浇施工.盖梁支架采用装配式空间异型结构,利用墩身受力,主要由支撑体系、对拉体系及模板体系组成.采用有限元软件对盖梁支架进行受力分析,并对拉杆采用不同预拉力进行结构验算,推算出最优初始预拉力,较好地指导了结构设计和施工,有效保证了施工过程安全.支...     

考虑墩柱弹塑性变形的大跨度桥梁延性抗震分析

基于多弹簧模型,提出了钢筋混凝土弹塑性墩柱单元,用于考虑强震作用下大跨度桥梁墩柱出现的弹塑性变形,并在通用有限元程序Strand7平台上利用其自定义梁单元刚度矩阵功能和API函数实现了大跨度桥梁弹塑性地震响应分析.该单元能够较好地反映墩柱构件在变动轴力和双向弯矩相互作用下的弹塑性行为,并能方便地嵌入通用有限元程序中,大大简化了大跨度桥梁延性抗震计算工作.将上述方法应用于一座主跨428 m的三跨连续中承式钢拱桥的延性抗震分析,获得了理想的结果,验证了文中方法的可靠性和实用性.     

利用多弹簧模型研究底框架房屋的变轴力影响

本文利用多弹簧模型模拟底层框架柱的非线性行为,对底框架房屋的地震响应进行研究。由于该模型可以考虑变轴力对框架柱抗侧性能的影响,因此可望得到更合理的模拟计算结果。研究表明,底框柱的变轴力影响不可忽略,在地震动强度较大时对整体结构的响应会产生较明显的影响。     

桩基桥墩的静力推倒分析

该文根据日本铁道抗震设计规范建立了考虑桩构件及地基非线性的杆系有限元模型,分析了某客运专线上的桩基础的水平极限承载能力,并与我国规范m法的计算结果进行了比较。分析结果表明:当墩顶水平力较大时,随着桩侧地基土水平及竖向抗力不断进入塑性,中日两国规范计算的结果相差较大;考虑桩土相互作用的墩顶水平力-位移的骨架曲线可用三线性描述。该分析结果可为罕遇地震下桩基础的抗震分析提供理论依据。