鱼腹式连续箱梁桥设计

连续梁桥利用支点处产生负弯矩来降低跨中的正弯矩,有效地分散了各截面的受力,由此增大了桥梁跨度.鱼腹式连续箱梁桥的边腹板呈流线形状,增加了界面抗弯、抗扭刚度的同时兼具了外形的美观性.现浇连续箱型梁桥的发展使得桥梁能够适应多种截面形式和道路线形设计,但同时增加了结构的复杂性.因此鱼腹式连续梁桥的计算需要经过精密的计算和调整以保证其安全可靠[1-3].通过一个鱼腹式连续箱梁桥实例,应用平面及空间有限元模型,对桥梁结构进行计算及调整优化,确保桥梁纵、横向以及桥面板等构件满足受力和抗裂等要求[41,为类似桥型设计提供参考.     

逐跨施工混凝土连续箱梁考虑徐变的剪力滞效应研究

为了解徐变对逐跨施工连续箱梁桥剪力滞效应的影响,基于能量变分法及混凝土徐变理论,建立2跨逐跨施工连续梁考虑剪力滞效应的混凝土徐变次内力计算公式,并以跨径为30m+30m的逐跨施工现浇箱梁桥为例进行计算。结果表明:对于存在施工过程体系转化的逐跨施工连续梁桥,徐变次内力增加了梁体在负弯矩区的弯矩、减小了梁体正弯矩区段的弯矩;考虑徐变效应后,截面的剪力滞效应有所减弱。算例结构中,支座负弯矩区最大剪力滞系数减小20.26%,跨中正弯矩区的剪力滞系数增加了2.1%。     

部分预应力混凝土梁弯矩重分布的计算

从两跨等截面的普通钢筋混凝土连续梁的弯矩重分布出发，推导并提出变截面部分预应力混凝土连续梁弯矩重分布的计算方法，以期在以后进一步试验研究的基础上得出能用于设计的计算公式。     

连续箱梁的日照温差应力计算研究

根据变形协调条件及平截面假定,首先推导了连续箱梁日照温差总应力的一般公式,并针对试验观测资料及我国铁路桥梁和公路桥梁设计规范中的不同日照温差梯度模式,给出了温度应力的实用计算公式.为了能够进一步应用于斜交连续箱梁,以斜交连续梁的三力矩方程为基础,给出了温度次弯矩的计算方法及公式.编制了相应温度应力分析程序,结合工程实例分别对正交和斜交连续箱梁的温度应力进行了计算分析,并与ANSYS有限元计算结果进行对比.通过分析连续箱梁日照温差应力沿梁跨方向的分布规律,提出在设计预应力混凝土连续箱梁桥时,应特别注意对主跨跨中截面进行正应力验算及正截面抗裂性验算,并注意对中支点及其附近梁段靠近重心轴处的斜截面抗裂性进行验..     

变截面连续箱梁的有限元分析

采用ANSYS对某高速公路变截面连续箱梁大桥进行了计算分析,直观地显示了主桥0#～1#变截面连续箱梁跨中最大正弯矩工况下的挠度和应力值及整体分布.     

车轮荷载作用下连续梁受力性能研究

为了研究3跨连续梁桥在不同边中跨比下,各控制截面的受力情况,本文设计了一个中跨为0.85m且边中跨比从0.5~1.0变化的有机玻璃连续梁桥和对应比例的标准6轴汽车模型,在兰州大学工程试验中心实施了模拟汽车在连续梁桥产生的作用的试验。本文重点研究了汽车荷载在连续梁桥模型的不同控制截面的受力情况,通过材料力学原理由微应变实测值反推弯矩实测值和用ANSYS程序计算的弯矩理论值进行拟合对比。     

匝道固结体系曲线箱梁桥弯扭性能分析

针对高速公路及城市匝道中的混凝土曲线箱梁桥存在的支座脱空、箱梁横移与侧倾等一些问题,提出采用设缝墩与箱梁固结的新体系,该体系由于取消了墩上支座、梁墩固结,结构整体性好,可有效解决前述问题,且有利于结构抗震。通过有限元计算,对比分析了固结体系曲线梁桥和曲线连续梁桥的主梁弯、扭性能。结果表明固结体系曲线箱梁的最大弯矩和扭矩均小于连续曲线梁。     

变截面多跨箱梁桥剪滞效应分析

应用作者建立的有限段模型，对变截面多跨箱梁桥进行剪滞效应分析，探讨了变截面箱梁桥剪滞效应随梁的梁高比ｈ／Ｈ和宽跨比ｂ／Ｌ以及荷载形式等因素变化的影响，并编制了实用图表，可供工程设计参考。本文的计算结果与模型试验结果以及其它方法分析值作了比较，吻合良好，为变截面连续梁桥或刚构桥的剪滞计算提供了重要资料。     

考虑桥面板现浇层刚度对连续梁桥静动力性能的影响

进行桥面板现浇层结构计算时,一般不考虑其对主梁刚度的贡献,但实际上现浇层刚度对连续梁桥静动力性能存在影响。为研究影响效果,该文以某连续梁桥(48+80+48)m为例,采用Midas/Civil建立模型,对比分析了是否考虑桥面板现浇层刚度情况下连续梁桥的弯矩、挠度、频率;对比分析了两种桥面板现浇层刚度模拟方式——截面输入和板单元模拟同一桥面板现浇层刚度占比下连续梁桥的弯矩、挠度、频率。经对比研究后发现:①不考虑桥面板现浇层刚度与截面输入模拟桥面板现浇层刚度连续梁桥的挠度、频率相差较大且随着考虑刚度占比增加而增大,弯矩差别可忽略不计;②截面输入和板单元模拟桥面板现浇层刚度的连续梁桥挠度、频率差别较小,弯矩差别较大且随着考虑桥面板现浇层刚度占比增加而增大。在进行桥梁优化设计、旧桥等级评估或者荷载试验时,应考虑桥面板现浇层刚度的贡献。     

影响连续梁桥混凝土收缩效应的参数敏感性分析

本文阐述了变截面PC连续箱梁桥混凝土收缩效应的理论及有限元仿真研究,为研究收缩效应对PC梁桥施工及运行阶段中的成桥线形和截面内力响应的影响,以某三跨变截面PC连续箱梁桥为例,基于3D仿真模型分析环境湿度、加荷龄期、桥梁运行时间影响连续梁混凝土收缩效应的参数如进行连续梁桥内力分布及位移响应的敏感性分析。结果表明:混凝土连续梁收缩效应随环境相对湿度和桥梁运行周期的增大而增大,随着加荷龄期的推迟而减小,基于变截面PC箱梁竖向位移和截面内力响应的参数敏感性分析,提出了施工过程中减少混凝土收缩效应的建议。     

考虑剪切剪滞双重效应波形钢腹板组合箱梁的矩阵分析

为了更精确地研究考虑剪切剪滞双重效应波形钢腹板组合箱梁的力学性能,首先运用有限元分析方法,在综合考虑剪力滞与剪切变形双重效应影响的基础上,通过能量变分原理导出了波形钢腹板组合箱梁的控制微分方程并给出了解析解;之后在该解析解的基础上进一步推导了单元刚度矩阵及结点荷载列阵,还根据相关方程编制了FORTRAN有限元程序;最后将室内模型试验梁对波形钢腹板简支梁和连续梁的实测结果与所提理论的计算结果、ANSYS实体单元模型的计算结果进行对比分析。结果表明:所提理论和模型试验、有限元模拟3种方法所得剪力滞系数和挠度值吻合良好,且理论计算值与模型试验实测值所得跨中剪力滞系数、挠度值更接近;简支梁在承受集中荷载作用比承受均布荷载作用同一截面处的剪力滞效应影响大,连续梁在承受集中载荷作用时,在支座附近处截面的剪力滞效应的影响比跨中要大,并在靠近弯矩零点的一部分区域内表现出负剪力滞现象;波形钢腹板简支梁、连续梁的剪力滞系数随跨宽比的增大而呈曲线减小。研究成果可将波形钢腹板考虑双重效应的复杂计算问题,方便地纳入普通杆系结构矩阵位移结构体系中,可直接得到用于结构设计的剪力、弯矩,从而避免建立复杂的ANSYS有限元模型。     

混凝土箱梁横向受力精细化对比分析

箱梁因其箱形截面具有良好的结构性能,比如,截面抗扭刚度大、能有效地抵抗正负弯矩、施工方便、截面使用效率高等,因而在现代各种桥梁中得到了广泛应用。因此,对箱梁的各种受力特性应有明确的了解,其中横向内力也是混凝土箱梁设计过程中必不可少的计算内容。文中分别采用MIDAS,ANSYS有限元软件建立单箱三室混凝土箱梁节段模型,加载对比分析其横向受力特点,得出结论:无横隔板箱梁横向呈框架受力模式,二者计算结果基本是吻合的,同时说明了MIDAS平面杆系模型可以满足一般计算精度要求。     

大跨预应力混凝土变截面斜交连续梁桥设计

以眉山市南河大桥主桥(75 m+125 m+75预应力混凝土变截面连续梁)为背景,对大跨径预应力混凝土悬臂浇筑斜交连续梁桥的总体布置、主梁构造、节段划分、预应力钢束布置、主梁纵横向受力、箱梁截面应力控制原则等相关内容进行总结,并针对连续箱梁斜交端部构造处理、斜交支承反力分配等问题进行探讨,以期为以后同类型桥梁设计提供参考。     

现浇箱梁施工临时支撑体系支撑点横向布置理论探讨

以现浇箱梁临时支撑体系支撑点横向布置时位置确定为例,分析、计算如何确保支撑结构均匀受力、变形,达到提高其整体稳定性的目的,并通过荷载转化的方法近似计算非均匀线性荷载作用下多跨连续梁弯矩图,并与软件计算原荷载作用下的支反力、弯矩图进行对比,为此类结构设计时提供手算的思路。     

连续梁顶推导梁合理参数的确定方法

根据顶推连续梁通常具有等截面、等跨(或中间跨采用等跨径、边跨采用较小跨径)的特征,应用以一次落架思想和力法建立的三弯矩方程组,利用数列及其极限,将顶推分2个阶段推得了顶推中连续梁中间各支点弯矩的解析表达式,借此讨论并揭示了顶推中连续梁中间各支点弯矩值随该连续梁两端支承处弯矩和主梁恒载集度的变化规律。根据顶推前端主梁支点弯矩最小的原则,推得了导梁合理长度的计算公式,借助于数值分析得到:导梁抗弯刚度的合理值应为主梁抗弯刚度的0.2倍。进一步给出了导梁参数取合理值时各控制内力的大小。结合实际工程,阐述导梁常用结构形式与设计原则。     

变截面CSW-UHPC组合梁负弯矩区弯曲性能试验研究

为改善常规混凝土波形钢腹板(CSW)组合梁受拉区的受力性能，进一步减小结构重量并推动超高性能混凝土(UHPC)在桥梁工程中的应用，提出一种新型变截面预应力CSW-UHPC组合箱梁结构，为研究其基本受力特征，特别是其抗弯与抗裂性能，设计并完成了一片预应力变截面CSW-UHPC组合悬臂箱梁的负弯矩静力模型试验，测试得到试验梁的荷载-应变响应、裂缝开展模式、挠度及破坏荷载等试验结果。依据试验结果对结构的剪力滞效应和钢腹板承剪比进行了研究；并深入研究了CSW-UHPC组合箱梁的抗裂性能和抗弯承载力计算方法；同时，完成了试验梁的非线性有限元分析。结果表明：这种变截面CSW-UHPC组合箱梁表现出良好的受力、变形和抗裂性能；试验梁的悬臂根部截面产生了负剪力滞效应，剪力滞效应越靠近加载点越明显；悬臂端部到根部截面，试验梁腹板承剪比从80.33%逐渐减小至2.15%;试验梁的极限抗弯承载能力和抗裂弯矩的理论值与试验值较为吻合，建议在计算承载力时，k值取为0.1～0.2。研究成果可为变截面预应力CSW-UHPC组合箱梁结构的设计与应用提供参考。     

寒潮所致混凝土箱梁桥温度应力分析

以降温幅度和降温持续时间为特征值构造了寒潮强度函数,引入箱梁截面基于传热学意义上的特征长度概念,采用ANSYS有限元软件按热传导第三类边界条件分析了某3跨等截面连续梁桥在各种强度的寒潮温度荷载作用下的瞬态温度分布和时程温度应力。考察了该桥的寒潮效应随寒潮强度、箱梁表面的对流换热系数和箱梁截面特征长度的变化而变化的规律,对混凝土箱梁桥寒潮温度效应的敏感影响因素进行了识别。     

临河黄河大桥主桥设计关键技术

临河黄河大桥处在严寒、高烈度场地条件下的地区,经研究确定该桥主桥采用一联（59．7＋11×100＋59．7） m 的超长联大跨连续梁桥,桥宽12 m ,梁体为单箱单室变截面箱梁,墩身为实体墩,主墩基础为钻孔灌注桩基础。设计过程中形成了超长联大跨连续梁桥减隔震设计、合龙工艺等成套关键技术：桥墩上设置大吨位双曲面球型摩擦摆隔震支座和柱面摩擦摆隔震支座,基桩上采用永久性抗震钢护筒,利用零弯矩理论指导合龙工序设计等。该套技术解决了超长联大跨连续梁桥抗震、长联施工等关键技术问题,减少了工程投资。     

移动模架施工连续梁的全桥内力调整研究

以崇启通道(上海段)桥梁工程施工为背景,介绍了移动模架施工连续梁的全桥内力调整。通过对简化的三跨一联的连续梁分别采用移动模架分段施工法与一次落架施工法连续梁各特征点截面的弯矩、变形进行计算比较,以整体浇筑一次落架施工连续梁的内力为调整目标,采用施加调整力的方法,通过两种施工方法各截面转角相等的边界条件解出调整力的值,达到全桥内力调整的目的。     

三跨PPC变截面箱形连续梁桥的静力试验分析

介绍了4片部分应力混凝土（PPC）箱形变截面连续梁的主要试验结果，研究了其静力全过程的特点，并讨论了PPC连续梁弯矩重分布的情况。此外，还对截面塑性极限强度问题进行了探讨，提出了大跨PPC变截面连续梁极限强度设计的建议。