铁路整体PC箱形梁的徐变效应分析

研究目的:混凝土的徐变对预应力混凝土结构的影响不容忽视。在进行结构分析时,不同的计算模式,计算的内力和变形计算结果也不一样,其中混凝土徐变引起的预应力损失对于结构内力及变形的影响尚有待进一步探索。研究方法:文中结合铁路桥梁设计规范,采用MIDAS/Civil结构分析软件,对双线铁路整体PC箱梁在3种计算模式下,进行施工中预应力的张拉、落梁以及二期恒载作用阶段的受力和变形分析,探讨了徐变引起的预应力损失对结构的影响。研究结论:对简支结构而言,混凝土徐变不会产生次内力,但会使应力重新分布,考虑徐变引起的预应力损失将使梁体的内力减小;梁体在张拉力作用下产生上拱变形,并随时间推移而缓慢发展,二期恒载的作用将有效减小上拱挠度,梁体的徐变变形占总变形的50%,徐变引起的的变形对梁体对结构下挠不利,而对于上拱度的控制是有利的。     

南京江心洲大桥吊索张拉施工控制研究

自锚式悬索桥体系转换过程中的吊索张拉是最复杂的施工工序,也是区别于地锚式悬索桥的一个施工控制难点。结合实际工程对自锚式悬索桥吊索张拉进行了理论分析,并采用有限元分析软件ANSYS进行了吊索张拉的施工计算。分析张拉过程中各吊索的受力状态、鞍座位移、塔顶变形等,确定了合理的吊索张拉方案并应用于工程实践。     

空间非对称独塔自锚式悬索桥吊索张拉施工研究

以猎德大桥为背景,对空间非对称独塔自锚式悬索桥的吊索张拉施工进行了研究.研究方法是通过ANSYS建立有限元模型,进行仿真计算.研究内容包括吊索张拉的索力等级和吊索张拉顺序.研究结果表明,对于该类桥型,应尽可能从主塔开始对称同步张拉吊索,并且主缆位移的弱相干性和吊索索力的相邻影响性不合理.     

非对称连续梁桥设计与施工

研究目的:针对桥位地形要求,研究不对称连续梁的设计特点和截面尺寸选择的方法,研究不对称连续梁合理的施工方法以保证梁体施工安全。研究方法:采用有限元程序对不对称连续梁进行施工阶段、运营阶段受力分析,选定梁体截面尺寸及梁体悬臂灌注施工顺序。研究结果:通过调整不对称连续梁边中跨梁高、截面尺寸,解决了不对称连续梁内力平衡,采用合理施工方法确保了不对称连续梁施工安全,并且满足了梁体线形要求。研究结论:根据桥位处要求及分析结果,大圆里双线特大桥主桥采用52 m 112 m 64 m不对称连续梁,最小边跨与主跨比仅为0.464,梁体曲线采用2种抛物线及不同梁高尺寸解决节段不平衡的问题,再以合理的梁体施工方法来保证施工安全。     

斜靠式系杆拱桥浮拖法施工监控

以跨径100 m的斜靠式系杆拱桥为对象,针对浮拖法施工中的单侧拱肋拼装、浮拖施工、两侧框架结构就位、桥面板铺装、索力二次张拉等主要施工工况下结构的受力及变形进行了详细的计算分析。根据计算结果,明确了具体的施工监控内容及测点布置位置,通过施工监控对该桥主要施工过程进行控制,确保成桥后的几何线形和内力状态符合设计要求。研究结果表明:本桥经过有效的全过程监控,成桥后系杆线形理想,主吊索索力及成桥内力与设计状态偏差较小,满足相关要求。本文所述的监控方法及思路可为日后采用同类施工方法架设的长大构件提供一定的参考及经验积累。     

自锚式悬索桥损伤吊索系统拉力重分布研究

为研究吊索损伤对自锚式悬索桥吊索系统内力的影响机理,以某主跨160 m的混凝土自锚式悬索桥为工程依托,采用非线性静力分析方法,对吊索不同损伤程度下结构的力学响应进行研究。研究结果表明:吊索损伤引起吊索系统的拉力重分布,主要发生在损伤吊索和与之同跨同侧相邻的2根吊索之间,具有相邻性;相较于单根吊索损伤,相邻2根吊索发生损伤后结构的力学响应更为剧烈,且与这2根吊索分别发生损伤引起同侧吊索拉力重分布的叠加效果几乎等效。研究结果可用于自锚式悬索桥损伤索力控制,同时可为损伤吊索监测提供技术指导。     

独塔对称自锚式悬索桥简化解析解研究

自锚式悬索桥在初步设计阶段,需频繁修改设计和变更计算参数,工作量大,迫切需要一种快速求解的方法,使设计人员迅速了解桥梁受力状态及其随参数变化的情况。为此,根据独塔对称自锚式悬索桥的受力特点,基于最小势能原理,提出一种求解内力和变形的简化解析方法。将自锚式悬索桥分离为加劲梁体系和主缆体系,分别计算恒载和活载作用下的吊索力。根据加劲梁梁端与主缆锚固点在顺桥向变形协调条件,求出活载作用下主缆水平分力,由此推导出独塔对称自锚式悬索桥内力和变形的简化解析解。并以主跨(150+150) m九乔路自锚式悬索桥为算例,分别采用本文方法和有限元法进行对比计算分析。研究结果表明：2种方法的计算结果吻合较好,且分布规律基本一致,竖向挠度和索力的计算值2种方法相差在15%以内。本文提出的简化方法可为独塔对称自锚式悬索桥的初步设计及其优化提供参考。     

铁路悬索桥疲劳荷载下吊索内力与变形分析

铁路悬索桥由于承担较大的列车活载作用,在反复轴向应力和吊索缆上与梁上连接点纵向位移差的作用下,短吊索易发生疲劳破坏,短吊索疲劳强度成为控制设计的关键因素,需要对吊索在疲劳荷载下的内力与变形进行有限元分析并通过试验确定短吊索抗疲劳性能。以某建设中的主跨660 m铁路悬索桥作为研究对象,分析吊索在疲劳荷载组合作用下的内力和上下连接点纵向位移差,分别根据吊索内力和纵向位移差确定内力幅和吊索偏角幅值;分析了加劲梁的纵向约束和中央扣设置等对吊索最大偏角的影响。结果表明,由于需要设置传递制动力的纵向约束,导致了铁路悬索桥跨中短吊索有较大的纵向偏转角,可能对铁路悬索桥吊索的疲劳性能产生较大影响。     

大跨度悬索桥上无缝线路伸缩力影响因素分析

以五峰山长江大桥上无缝线路为研究对象,建立悬索桥上无缝线路一体化空间耦合模型,研究钢轨伸缩调节器铺设位置,悬索桥主塔、主缆、吊索等结构的温度变化,主缆与吊索初始轴力等因素对钢轨纵向力的影响。研究结果表明:跨中铺设钢轨伸缩调节器不能显著改善悬索桥上钢轨纵向受力,主梁两端需要各铺设1组单向伸缩调节器。随着主塔温度升高,钢轨纵向力、吊索及主缆整体受力增加;随着主缆温度升高,钢轨纵向力增加,但会造成吊索及主缆整体受力降低;随着吊索温度升高,钢轨纵向力有微小的增幅;随着主缆与吊索初始轴力降低,钢轨纵向力稍有减小。悬索桥主塔、主缆、吊索温差及主缆与吊索初始轴力对钢轨纵向力影响较小,当不考虑梁轨相互作用对吊索、主缆等结构或构件受力变形的影响时,可以将悬索桥简化为连续梁桥进行计算分析。     

张拉螺纹钢对箱梁吊梁孔结构受力的影响

在起吊、移动箱梁的过程中,梁体吊梁孔周围普遍会产生开裂现象。吊梁孔横向间距的减小会对梁端受力分配产生不利影响。本文基于现有的简支箱梁竖向加固方法并结合一非标梁的实际工程情况,提出了一种张拉螺纹钢辅助吊梁方法。根据一新建高速铁路简支(箱形)非标梁采用张拉螺纹钢辅助吊梁方法前后的吊梁试验结果,通过对比实测应变与裂缝发展情况,证明该方法有利于减少吊梁过程中梁体开裂的可能性并降低混凝土应力水平。     

整束挤压式吊杆安装及张拉施工关键技术

阜阳市向阳路颍河大桥主桥为(47+148+47) m三跨下承式梁拱组合体系钢结构拱桥。全桥共设吊杆42根,采用钢绞线整束挤压可更换成品吊杆体系。为安全、高效地完成吊杆安装,研发了一种拱桥柔性吊杆高空安装操作平台,借助起吊设备能高效精确地将吊杆固定端叉耳与拱圈耳板对接。为最大限度减少吊杆张拉对桥梁结构内力及线形的影响,针对整束挤压式吊杆构造特点,研发双顶对称同轴专用张拉工装与之配套施工,对纵横桥向同一编号的4根吊杆同步进行张拉。通过MIDAS/Civil程序对不同张拉工况进行有限元分析,确定合理的张拉顺序,减少了吊杆索力调整次数。通过施工实践及监控实测表明:吊杆安装及张拉方法在技术上是可行的,吊杆张拉顺序是合理的。     

多跨连续箱梁悬臂浇筑合龙段施工关键技术

合龙段施工是连续梁施工和体系转换的重要环节,特别是多跨连续箱梁,保证设计要求的受力状态和梁体线形难度大,在施工中采用合龙束两次张拉、合龙后补张等技术,较好地解决了相关问题。     

斜拉桥主梁采用前支点挂篮进行悬臂现浇施工时中间张拉索力的优化

以石家庄市仓安路斜拉桥施工过程为例,通过分析斜拉桥和挂篮结构在施工过程中内力变化规律,确定合理的中间张拉次数与各次中间张拉索力。要求作为前支点的斜拉索在当前梁段施工过程中应根据主梁和挂篮受力的要求进行多次中间张拉,以便改善结构受力,保证施工安全。     

万州长江大桥吊索塔架设计

阐述宜万铁路万州长江大桥钢桁梁架设中采用的吊索塔架的设计过程,主要包括塔架中心立柱设计,吊索设计,以及吊索的挂设张拉等。     

铁路悬索桥疲劳最不利吊索分析方法

铁路悬索桥活载在总荷载中所占比例较高,其应力幅相对公路桥更大,吊索更容易产生疲劳现象。国内对于悬索桥吊索疲劳相关理论分析较少,对于铁路悬索桥吊索的疲劳研究更是寥寥无几。本文根据我国铁路桥梁疲劳检算的设计规范和标准得出相应的疲劳荷载布载方式,结合悬索桥内力计算的特殊性,确定各吊索的疲劳设计竖向力;研究列车通过桥梁时各吊索点的纵向位移时程,确定纵向弯折的幅度。运用相应桥梁结构分析软件计算得出各吊索各部位相应荷载值,分析疲劳最不利吊索。     

客运专线简支箱梁徐变发展研究

采用不同徐变计算模型对客运专线预应力箱梁终张拉完成后顶底板不同位置徐变应变进行了计算分析。在箱梁几个关键截面埋设钢弦式应变计,监测了梁体长期应变。长期监测结果表明,梁体终张拉完成后60d内徐变发展曲线斜率大,徐变增长迅速,60d后徐变增长速率明显放缓,150d后徐变发展趋于平稳。GL2000模型和CEB-FIP(1990)模型徐变计算结果在预应力作用初期均偏大,但长期徐变发展曲线与实测结果符合较好。对于徐变预测,在不同加载龄期合理采用不同的计算模型能够提高徐变预测的准确性。     

明挖地铁车站结构计算影响因素分析

以某明挖地铁车站为例,运用ANSYS参数化设计语言APDL建立了多种主体结构计算模型。对比结构计算过程中各因素对计算结果的影响,包括主体结构形式、地层分层、围护结构、计算模型尺寸、混凝土强度等级5个方面的计算和其他影响因素的定性分析。结果表明,是否考虑围护结构受力对结构计算影响明显,尤其是侧墙内力值差异很大;地层差异明显时如继续按加权平均计算土压力,会使底板和下侧墙内力产生明显差异;混凝土等级对结构受力影响较小,局部会产生内力偏差,但影响有限。最后针对以上各因素的影响,提出结构设计处理建议。     

预应力锚索抗滑桩优化设计及应用

为研究预应力锚索抗滑桩的设计计算过程和对受力分布的优化,基于弹性地基梁理论,按照桩与锚索变形协调的原理,分阶段进行锚索抗滑桩的变形与内力的计算分析。结合锚索抗滑桩设计计算实例,编制程序验证该设计计算理论的合理性。从设置锚索前后桩身内力与变位计算结果可以看出:在其他条件相同的情况下,锚索桩与普通桩相比,桩身内力分布更加均衡,受力状态得到明显的改善。在这种情况下,桩的截面尺寸与锚固长度大大减少,从而达到减少工程量和降低工程造价的目的。     

基于虚位移原理的自锚式悬索桥实用计算方法

基于挠度理论和虚位移原理,分析自锚式悬索桥各组成部分的受力状态,分别导出在各种荷载作用下以三角级数法表示的加劲梁挠度内力和变形公式,并结合Newton-Simpson迭代法来确定活载索力,提出了计算自锚式悬索桥加劲梁内力及变形的实用计算方法,并编制相应的计算分析程序.以长沙湘江三汊矶大桥(主跨328 m的双塔五跨自锚式悬索桥)为例,通过与有限位移理论的计算结果相比较,证明该方法简单、方便,计算结果准确可靠;如果所设计的结构吊索分布比较均匀,挠度理论与有限元的计算结果比较一致;这说明可以采用本方法来研究自锚式悬索桥的设计参数对结构内力与变形的影响,尤其是在方案设计阶段,可以用于很方便地选定结构主要设计参数.     

预应力混凝土轨道梁张拉施工中的变形和应力

介绍预应力混凝土轨道梁材料配合比和力学性能;轨道梁的张拉控制应力和钢绞线伸长值,实测伸长值与理论伸长值的相对误差都在规范允许范围内;用有限元仿真模型计算了张拉过程中梁体产生的竖向反拱值和梁体应力值,结果表明有限元模型计算结果与采用规范设计公式计算结果吻合良好。