现代公路钢桥典型细节疲劳问题分析

疲劳是导致钢桥使用寿命缩短的主要因素之一,在设计、制造、架设及后期维护中需特别注意钢桥构造细节的疲劳问题.在对疲劳荷载谱、疲劳损伤累积理论和焊接钢桥疲劳薄弱部位等分析的基础上,总结了焊接钢桥疲劳分析中需注意的一些问题.结合近些年来我国大跨径公路钢桥的建造情况,根据对部分关键构造细节所进行的疲劳试验结果,分析了几种新型结构型式和制造工艺中所存在的疲劳问题.最后总结了防止钢桥疲劳破坏的方法,指出了目前我国钢桥疲劳研究中存在的一些问题.这对有效防止钢桥疲劳破坏事故的发生,提高我国钢桥的设计和制造水平具有重要的意义.     

南部嘉陵江大桥加固工程的非线性分析

介绍四川省南部嘉陵江大桥主桥现状及加固方法，在考虑几何，材料非线性的情况下对该桥维修加固的施工过程，运营阶段进行空间有限元仿真分析。进而对加固方法的效果和加固后桥梁承载能力作出评定。     

铁路斜交框架桥顶板裂纹原因分析

铁路斜交框架立交桥是铁路跨越公路时采用的一种桥梁形式，然而由于斜桥计算尚未形成完整的理论体系，这给铁路斜交框架立交桥的设计与施工带来很大的困难，实际当中与正交桥相比，此类桥梁更容易出现顶板开裂问题。以一座实桥为例，利用有限元方法进行分析。结合工程实践对裂纹产生原因进行了分析。并根据铁路斜交框架桥空间受力特点，提出了一些建议，供实际工程参考。     

旧桥加固中的一种常用方法

近年来，通过对旧桥加固来改造提高承载力已成为桥梁工程建设一项重要内容。桥梁加固的方法有许多种，增大构件截面法是旧桥加固中的一种常用方法。本文通过对叠合构件中新旧混凝土应力状态的分析，提出旧桥加固中截面应力计算方法。并指出在加固施工过程中，为保证新旧混凝土良好结合通常采用的方法及一般技术要求。     

弯扭耦合下曲线混凝土箱梁截面应力状态的受力机理分析

曲线箱形梁兼具弯梁桥与箱形梁两者的特点,由于曲率的影响,竖向荷载作用下曲线箱梁弯矩与扭矩互相耦合同时存在。根据国内外既有研究成果,对曲线箱形梁空间受力特点及影响因素进行了总结。以60m单跨单箱形截面曲线混凝土简支梁为例,利用有限元软件TDV建立空间板单元模型,分析自重作用下,不同曲线半径下主梁截面正应力及剪应力分布,根据弯曲变形与应变的关系,比较曲线梁桥与直线梁桥正应力横向分布规律,提出用应力增大系数来表征曲线内外侧弧长不同引起的应力变化。研究结果表明,除了受剪力滞后效应影响,曲线箱梁桥截面正应力分布还与内外侧弧长不等引起的应力增大系数有关。     

大跨度网壳结构铸钢球节点实体试验研究

通过对重庆奥林匹克体育中心体育场网壳结构铸钢球节点结构的实体试验，获得了球节点表面各测点应力值．结合理论计算和实体试验，对铸钢球节点的受力特点及传力路径进行了分析，指出其应力从管身到球体的变化规律．根据试验得到的铸钢球节点实际应力分布情况，按Mises强度理论对其承载能力进行了评价．将铸钢球节点管身应力与管脚应力的比值作为反映应力集中程度的重要指标，对此比值进行了分析并指出，大型铸钢球节点设计时，可以通过控制该应力比值优化应力传递路径．     

扁平钢箱梁横隔板非线性稳定分析

为研究施工阶段吊机集中荷载作用下斜拉桥扁平钢箱梁横隔板的稳定性,以主跨383 m的广州珠江黄埔大桥北汉独塔斜拉桥为背景,对扁平钢箱梁横隔板进行非线性稳定有限元分析及模型试验研究.运用有限元分析软件ANSYS建立梁段有限元数值仿真模型,计算设计荷载作用下梁段应力分布,得到吊机荷载作用时横隔板的弹性屈曲系数为5.2.引入初弯曲缺陷并考虑几何和材料非线性,计算得到吊机荷载作用下扁平钢箱梁横隔板非线性稳定系数为2.2.采用1:2.5缩尺比例,对扁平钢箱梁梁段进行模型试验研究,得到设计荷载作用下梁段测点应力及变形.通过梁段模型的极限承载力试验,得到吊机荷载作用时横隔板的非线性屈曲系数为1.6.研究结果表明,广州珠江黄埔大桥北汉斜拉桥扁平钢箱梁横隔板设计合理,吊装过程中其稳定性能满足设计要求.     

大跨钢桁拱轨道横梁半刚性连接的疲劳荷载

为评定公路与轻轨两用钢桁拱桥轨道横梁与主桁半刚性连接在车辆荷载作用下的疲劳损伤累积,对该构造细节在桥梁设计寿命期内车辆荷载产生的疲劳荷载谱的计算方法进行了研究.针对我国公路桥梁设计规范暂无疲劳荷载规定的情况,参照美国AASHTO规范,建立了反映桥梁设计寿命期内真实运营状况的疲劳荷载模型,并通过全桥三维有限元分析计算了该构造细节的荷载历程.根据疲劳损伤累积理论,确定了钢桁拱轨道横梁与主桁半刚性连接的疲劳试验荷载.     

珠江黄浦大桥北汊斜拉桥索梁锚固结构模型疲劳试验研究

索梁锚固结构是斜拉桥的关键部位之一.珠江黄埔大桥采用了锚箱式的索梁锚固结构.根据珠江黄埔大桥索梁锚固结构的静载试验,得到了各板件的应力分布情况,认为板件间连接可靠,锚固结构的承载能力可满足设计要求.通过计算结果与实测结果的比较分析,证明三维有限元方法可以用于估算索梁锚固区的应力分布.     

连续刚构桥施工过程中腹板裂缝检测与研究

研究目的:针对某大跨预应力混凝土连续刚构桥在施工过程中腹板开裂的问题,对该桥主桥腹板所有裂缝进行全面检查,完成可查裂缝宽度、深度的检测。通过归纳总结裂缝的分布特征,利用有限元分析软件ANSYS建立开裂混凝土节段的空间模型,结合腹板开裂相关理论,分析腹板开裂的原因,探究裂缝分布规律。研究结论:(1)腹板两侧的裂缝基本对称于箱梁纵轴线,较多出现在腹板内侧,与腹板下弯束的布置位置、方向符合程度较高;(2)有限元分析结果表明,腹板下弯束及其锚固点周围的部分区域主拉应力超过混凝土抗拉强度设计值,且该区域基本沿预应力束分布;(3)该腹板裂缝属于主拉应力裂缝,过大拉应力主要来源于预应力束径向力、箱梁空间效应产生的次拉力以及锚固应力扰动区的横向拉应力;(4)设计者应重视箱梁横向应力和空间效应,必要时对复杂受力区域进行精细的局部分析,以保证主拉应力不超过限值;(5)本研究成果可为预应力混凝土连续刚构桥的相关设计及施工提供参考借鉴。