考虑刚度损伤的装配式T梁桥横向分布计算

现有关于装配式T梁桥横向分布的研究多集中在新建桥梁,考虑在役T梁桥发生主梁刚度损伤条件下的荷载横向分布问题少有研究,为提高在役装配式T梁桥内力计算精度并更好地服务于桥梁的加固计算,基于贵州在役的某5片T梁组成的装配式多梁桥,考虑其在役期间梁体裂缝引起的刚度分配,对梁体裂缝进行定量统计并确定其刚度折减系数,假设横梁刚度无穷大,认为主梁挠度由两部分产生,即梁体完好情况下的挠度和刚度损伤那部分引起的附加挠度,继而在传统刚性横梁法的基础上利用结构力学公式推导出合理的理论方法。最后将本研究推导理论结果与传统刚性横梁法,修正的刚性横梁法,ANSYS有限元数值方法进行计算分析,再结合实桥荷载试验数据进行对比,结果表明:(1)传统刚性横梁法与试验相比误差最大,最高达到9.2%,这是因为理论计算未考虑桥梁服役期间的裂缝段引起刚度损伤;(2)考虑刚度损伤的修正刚性横梁法与实桥荷载试验误差最小,在1.3%~3.7%之间,这是因为考虑刚度损伤的同时还综合考虑了钢筋及预应力筋,桥面铺装和横隔板对截面刚度的贡献,更贴合实桥的服役特点。因此,建议评估在役装配式T梁窄桥荷载横向分布及承载力分析时采用本研究的方法更为精确,传统计算方法在桥梁设计时偏安全。     

纵横梁拓宽加固既有T梁桥的参数分析

为了指导既有T梁桥纵横梁拓宽加固设计,确定最优参数,以一座跨长20m、桥面宽6m的T梁桥拓宽加固为背景,建立T梁桥纵横梁拓宽加固主梁(拓宽后桥面宽9m)计算模型,对新建横梁的数量及位置、新建纵梁与横梁的刚度、新旧基础间相对沉降量等进行了参数分析。结果表明:对于跨长20m、桥面宽6m(拓宽后宽9m)的T梁桥,在跨中设置1道横梁较适宜;新建横梁的刚度越大,结构的整体性越好,但随着横梁刚度增大横梁自重增加,横梁的最佳截面尺寸为60cm×30cm;随着纵梁高度的增大,结构的最大挠度减小,旧主梁的最大弯矩减小,新主梁的弯矩增大,新建纵梁高度取250cm为宜;新旧基础间的相对沉降对结构支点截面T梁翼板根部受力影响较大,需采取有效的措施来减少相对沉降。     

装配式T梁桥横隔板参数优化设计分析

针对装配式T梁桥横隔板在工程实际中设置参数不统一的问题,通过实地调研收集资料,依托某已建工程,建立29组数值模型,通过对比分析多种工况条件下结构的内力和挠度变化趋势,得出30 m装配式T梁桥结构优先采用实腹式横隔板加强梁的横向刚度,中横隔板厚度取值在12～20 cm之间,中横隔板高度取值在1. 36～1. 56 m之间,主梁和横隔板受力最佳这一结论。通过本文的研究为进一步规范装配式T梁桥横隔板的设置奠定基础,推进T梁结构应用的标准化和规范化。     

基于先张法的预应力双T型梁支撑构件稳定性分析

先张法预应力T型梁是桥梁工程中的一种新型装配式构件，预应力T型梁下部支撑构件的稳定性会对T型梁的制作及后期安装有较大的影响。以荣乌高速公路桥梁工程为例，分别对3种预应力T型梁下部的支撑构件张拉台座、传力支墩、端横梁进行稳定性分析，得出以下结论：张拉台座满足抗倾覆和抗滑移稳定性要求，边张拉台座的稳定性高于中张拉台座；预应力T型梁下的支墩均满足稳定性要求，系梁连接后的单排边支墩+中支墩组合形式下的稳定系数最大；端横梁混凝土的最大拉应力位于梁端部且靠近双T型梁槽口方向，最大压应力在槽口处有所减小，钢筋最大拉应力位于端横梁中部。     

装配式T梁桥上下部不同连接方式下的静力性能对比分析

文章针对山区高速公路桥梁中常用的先简支后连续装配式T梁桥,以桥梁专业有限元软件Midas建立梁格模型,通过对比墩梁固结前后对上下部结构的影响,研究不同连接方式下装配式T梁桥的静力性能,并通过改变墩高与柱径确定墩梁固结的合理应用范围,为山区高速公路装配式桥梁上下部的连接方式设计提供参考。     

PC连续T梁桥动力特性分析

为研究不同结构参数对PC连续T梁桥动力特性的影响,以某工程PC连续T梁桥为研究对象,现场实测该桥的振动基频,应用ANSYS软件建立实桥有限元模型,并分析该桥的动力特性。分别研究了不同建模方法、护栏、横隔梁布置和支座横向约束对PC连续T梁桥动力特性的影响。研究结果表明:护栏可以提高PC连续T梁桥的抗扭刚度和抗弯刚度,且对抗扭刚度的影响大于对横向抗弯刚度的影响,用质量单元建立护栏模型,反而使桥梁抗扭刚度下降;端横梁可以提高横向抗弯刚度;随着中横隔梁数量的增加,PC连续T梁桥的基频增大,抗扭刚度增强;增加支座横向约束可以有效提高PC连续T梁桥的抗扭刚度和横向抗弯刚度,并且中间支座横向约束效果比端部支座横向约束效果更好。     

大横梁组合钢板梁桥设计与计算研究

近年来,双主梁组合钢板梁桥以其卓越的经济性在我国应用越来越多,组合钢板梁按桥面板与横梁的连接关系分成大横梁与小横梁。提供了大横梁组合钢板梁的设计设计实例,提出了大横梁组合钢板梁区别于小横梁组合钢板梁的设计计算要点。     

双柱式矮墩系梁对桥梁抗震性能的影响

针对西南地震区装配式T梁桥的双柱式矮墩系梁设计,建立空间动力分析有限元模型,采用非线性时程波分析方法,进行系梁设计位置和尺寸的对比分析研究。结果表明,设置桥墩系梁后,桥梁横桥向刚度增大,横桥向自振周期和位移均减小;当桥墩系梁设置在桥墩中部时,桥梁整体抗震性能最优;实际工程中,在满足正常使用功能时,系梁应该选取抗弯刚度较小的结构形式。     

装配式T梁检测及静载试验方案研究

介绍九寨沟至绵阳高速公路LJ19标段的装配式简支T梁专项检测和静载试验方案,T梁专项检测包括梁体外观检测、初始裂缝检测、梁体混凝土强度检测。针对T梁静载试验,介绍正常使用、开裂和破坏工况的计算流程和结果,设计了试验反力架和加载装置,同时介绍试验梁测点布置、测试内容、加载流程,阐明了测点实测值的温度影响修正原理。方案研究可直接应用于该T梁的检测及荷载试验,还可为同类装配式梁桥的检测评估提供参考。     

预制T梁桥和组合式U梁桥构造设计的对比分析

为了提高我国预制标准梁桥的构造设计技术,比较分析了我国预制T梁桥和英国组合式U梁桥的异同:T梁桥由预制T梁、湿接缝组成,多通过湿接缝横向连接预制梁体,纵向连续主要有结构简支、桥面连续,先简支后连续2种;桥面铺装混凝土层是其重要的构造;预制时带有一部分桥面板,方便梁体架设.组合式U梁桥由预制U形梁、现浇端横梁、现浇桥面板组成,通过现浇桥面板和端横梁横向连接预制梁体,纵向用普通钢筋在结构范围内形成连续或部分连续;桥面铺装不需混凝土层,桥面板以上直接铺设防水层和沥青混凝土;在预制时不带桥面板,架设梁体有一定困难.分析表明:英国组合式U梁桥便于施工、质量易保证,且能提高桥梁的整体强度和刚度以及耐久性,但架设方法还有待研究.     

中小跨径桥梁挠度监测数据的分析与应用

为挖掘中小跨径桥梁挠度监测数据的价值,研究了桥梁挠度监测数据的处理方法,提出了基于挠度监测数据的桥梁性能评价流程,并在一座装配式预应力T梁桥的监测项目中进行了应用。结果表明,监测周期内T梁最大挠度远小于荷载试验结果和规范限值;挠度概率分布与对数正态分布吻合较好,以荷载试验结果作为抗力标准的桥梁刚度可靠度指标大于3.0;各T梁实际冲击系数均值高于理论计算值,且呈现从超车道向应急车道方向依次增大的规律,冲击系数的概率分布不拒绝服从于广义极值分布;挠度沿横桥向变化曲线基本呈直线,变化规律与刚性横梁法的理论假定基本吻合;各T梁实际荷载分担系数明显小于理论横向分布系数,桥梁表现出较好的整体性。     

高宽跨比预应力砼T梁桥内力横向分布计算方法研究

以宽跨比大于0.5的装配式T梁桥为例,分别采用梁格法和横向分布系数法对其进行计算分析,并通过现场荷载试验进行对比验证。结果表明,当多片装配式T梁桥宽跨比大于0.5时,梁格法和横向分布系数法计算结果与实测值均相差较小,均具有良好的可靠性,但梁格法计算结果与实测值更接近,可靠性更高。     

简支斜T梁桥荷载横向分布研究

以一座五梁式简支斜梁桥为研究对象,采用有限元软件MIDAS/Civil建立有限元分析模型求解单位荷载作用下跨中截面的荷载横向分布影响线,得到斜梁桥的跨中荷载横向分布系数,并与比拟正交异性板(G-M)修正法、广义梁格法及刚性横梁法3种常用斜梁桥荷载横向分布系数计算方法的结果进行对比分析。结果表明,G-M修正法、广义梁格法的计算结果与数值模型的计算结果偏差较小,采用梁格法建立数值模型分析简支斜T梁桥荷载横向分布可行。     

部颁T梁桥U形台通用图计算与设计

针对中交二公院编制的装配式预应力混凝土T梁部颁标准图,进行了重力式U形桥台通用图尺寸的拟定,并对20、30、40mT梁桥重力式U形桥台前墙进行了承载力、抗倾覆、抗滑移计算,为T梁重力式U形桥台的设计提供指导参考。     

异形梁桥设计探讨

异形梁桥在城市高架桥和立交枢纽工程中被广泛采用。异形梁桥上行车线路复杂,活载作用下的相互影响会造成横梁各支点受力不均,甚至出现超载或脱空现象。结合实例,介绍了此类异形梁桥的孔跨布置、箱梁分室、分联点选取、空间受力特性等,并对异形梁桥设计中的一些常见问题进行了探讨。     

连续T形梁桥梁格法分析及梁格模型修正研究

采用梁格理论对某连续T形梁桥进行结构分析计算,用Midas/Civil和Midas/FEA分别建立增设虚拟横梁的梁格模型和实体模型,通过对梁格模型、实体模型、刚接梁法、比拟正交异性板法(G-M法)计算得到的结果与荷载试验现场实测数据相互对比分析,提出连续T形梁桥梁格模型的虚拟横梁截面参数取值建议。结果表明:梁格法简单易行,且计算精度能够满足一般工程要求。在此基础上重点分析桥面铺装、普通钢筋和预应力筋以及防撞护栏对连续T形梁桥结构整体的影响,给出了梁格模型的修正方法和建议,使梁格模型更加精细化,能够更加真实可靠地反映桥梁整体状况。     

基于预制梁桥防落梁措施的研究探讨

为了减轻地震作用下的桥梁损坏,桥梁设计中必须考虑防落梁构造措施。结合预制梁桥的施工工艺特点,对预制梁桥的防落梁设计进行了研究探讨,并提出了一种适用于预制梁桥的防落梁装置及设置方法,对类似桥梁的防落梁设计具有一定的参考价值。     

梁格法分析铰接板梁桥虚拟横梁刚度的取值研究

梁格法是桥梁结构空间分析的一种有效方法,而虚拟横梁刚度是用梁格法分析铰接板梁桥时计算结果准确性的关键,但在其取值上没有规范的方法。对几种铰接板的计算方法分别进行了阐述,给出了相应的计算实例,并与现场试验对比结果,对各方法的计算准确性和适用性进行了探讨,最后给出了梁格法中虚拟横梁刚度取值的建议。     

拓宽方式对旧T梁荷载横向分布的影响研究

为研究拼接拓宽的不同方式对旧桥活载受力的影响,以某T梁桥为背景,建立了12种拓宽方式的三维实体有限元模型,计算了每种方式中旧梁的荷载横向分布系数,并进行对比分析.结果表明:增加新旧梁刚度比、设置新旧梁横隔板及提高横隔板高度能较大幅度减小旧梁的荷载横向分布系数;此外,相对于单侧拓宽,对称拓宽下旧梁的荷载横向分布系数更小.因此,为减小拓宽后旧桥的活载受力,在其他条件允许的前提下,建议适当增加新旧梁刚度比,并在新旧梁间设置横隔板及增加横隔板高度,具体取值应结合实际工程确定.     

实心板梁底增设钢横梁加固方法研究

针对装配式板梁桥铰缝破坏导致的单板受力现象,基于横向分布理论,建立装配式实心板空间梁格模型,以不同型号、不同间距的双肢槽钢、冷弯矩管作为不中断交通施工的加固钢横梁,并通过对比加固前后的横向分布影响线来确定经济合理的加固方案。