新建200 km/h客货共线铁路大跨度连续刚构桥设计研究

遂渝铁路是我国第一条新建时速200 km铁路,跨越涪江和嘉陵江时采用大跨度预应力混凝土连续刚构桥。在已建成的铁路桥梁中,无论是设计行车速度、大跨桥上无缝线路设计,还是结构形式均有新的突破。介绍其结构设计,并着重对其关键技术分析进行论述。     

预应力混凝土连续刚构桥设计特点

红水河二桥是位于来宾市内重要交通干道上的一座大跨预应力混凝土连续刚构桥。该文重点介绍该桥桥跨布置以及结构设计和计算。     

预应力混凝土连续刚构桥的加固设计

针对预应力混凝土连续刚桥存在承载能力不足，提出了采用体外预应力索进行加固的设计方案。本加固设计方案传力途径清晰，受力明确，施工方便。     

挪威斯托尔马PC连续刚构桥

介绍了主跨３０１ｍ的预应力混凝土连续刚构桥－挪威斯托尔马大桥的设计、施工等情况。     

温州龙港新城连续刚构桥的设计与施工

温州龙港新城巴艚大桥是连接龙港新城和崇夹岙港区的桥隧通道之一的跨海大桥,主桥结构为(90+150+90)m预应力混凝土连续刚构,主梁采用单箱单室直腹板截面,桥面板为钢筋混凝土结构,箱梁在中墩处与混凝土墩身固结,下部结构墩柱采用空心薄壁墩,边墩采用独柱接预应力L型盖梁桥墩。采用有限元程序MIDAS Civil建立全桥空间结构计算模型,对该桥进行静力计算分析,结果表明主梁应力及结构强度均满足规范要求。主桥采用悬臂浇筑方法施工,先合龙边跨,后合龙主跨。     

不规则连续刚构桥的简化计算

该文结合工程实例,提出了各腹板长度相差较大时不规则预应力混凝土连续刚构桥的简化计算方法,即将空间效应明显的不规则刚构桥简化为平面杆系结构进行计算,并通过空间有限元进行论证分析,结果表明该简化计算方法有效可行,可满足工程设计的安全性及精度要求。     

大跨度连续刚构桥预应力混凝土箱形梁极限承载力分析

以虎跳门特大桥作为工程背景，采用梁段单元法建立了大跨度连续刚构桥预应力混凝土箱形梁极限承载力分析的数学模型，并推导出薄壁箱梁的Ｕ．Ｌ．列式增量平衡方程。在研究中，考虑了箱梁顶板、底板和腹板局部变形的影响及材料非线性和几何非线性。按形成矩阵的“对号入座”法则导引出非线性薄壁箱梁单元刚度特性矩阵。     

铁路无梁板连续刚构桥技术设计

结合张家口市下广公铁立交桥工程实例,阐述铁路无梁板钢筋混凝土连续刚构桥的技术设计特点及有关问题的处理方式,连续刚构桥具有跨越能力大、与同跨度的连续梁和简支梁比较其梁高最低的优点,该工程的顺利建成通车,为类似桥梁设计提供了一定的借鉴经验。     

大跨径PC连续刚构桥长期下挠影响因素分析

以栗子坪大桥——大跨径预应力混凝土连续刚构桥为工程实例,采用有限元程序Midas/Civil对其进行施工过程和运营阶段仿真计算,分析混凝土超方、预应力损失、混凝土收缩徐变、刚度损失等因素对大跨径预应力混凝土连续刚构桥跨中长期挠度的影响。计算结果表明:混凝土超方和桥面铺装施工误差导致的自重增加均可引起桥梁跨中长期挠度增加,后者超重使桥梁跨中长期挠度增加更大;预应力损失对桥梁跨中长期下挠影响非常显著,其中顶板束预应力损失影响最大,其次是腹板束,底板束影响最小;桥梁跨中长期挠度与终极徐变系数、环境相对湿度的变化有很大关系;梁体刚度降低使桥梁跨中长期挠度增加较多,且早期刚度的降低对桥梁跨中挠度增加影响较大。     

预应力混凝土连续刚构桥挠度长期观测

介绍预应力混凝土连续刚构桥挠度长期观测的目的、方法、监测数据整理、误差分析以及挠度变化规律分析。通过已测得的虎门大桥辅航道桥挠度观测数据，并进行挠度变化规律分析，可对该类型桥的使用状况有一个直观的认识，从中找出可能发生的病害，及时采取补救措施，进而能为改进此类桥梁的设计提供宝贵的依据。     

预应力混凝土连续刚构桥设计要领

预应力混凝土连续刚构是一种较为先进的混凝土桥型，它比梁桥及其他刚架桥具有更大的跨越能力。近年来，这种桥型受到世界各国桥梁工作的青睐。本文简要编译了日本对该桥型制定的有关设计要领，可供我国桥梁设计时参考。     

铁路高墩大跨度连续刚构桥抗震设计分析

为保证在罕遇地震下桥梁结构满足规范要求,以主跨120m的高墩大跨连续刚构桥——云南万拉木特大桥为例,运用MIDAS Civil建立连续刚构桥空间有限元模型,对其进行动力特性及罕遇地震作用下的非线性时程分析,并优化延性抗震设计。分析结果表明:桥梁振型以梁墩的横向振动为主,第1阶横向侧弯的自振周期为1.697s,全桥最大振幅出现在桥墩墩顶位置。在罕遇地震(50年超越概率为2%)作用下,中跨墩顶、底受力较大,均已进入屈服,但其弯矩均小于钢筋极限弯矩,桥梁满足"大震不倒"抗震性能目标。对塑性铰区进行优化,将墩底以上3m空心与实体分界位置处截面外层部分主筋弯折,形成最不利塑性铰区域;加强墩顶、底塑性铰区域横向约束钢筋布置,提高墩柱延性。     

大跨度连续刚构桥悬臂施工阶段仿真分析

结合广西天鹅县红水河大桥,采用有限元软件MIDAS/CIVIL建模计算,对预应力混凝土连续刚构桥在施工阶段应力和变形展开研究。分析了在施工阶段中,梁体自重、预加应力、挂篮荷载、混凝土收缩徐变等因素作用对最大悬臂、边跨合龙和中跨合龙3个关键位置的受力影响,总结箱梁位移和应力的分布规律,研究了相应的施工控制策略,从而确保大桥的线形满足设计要求。     

竖向预应力施加顺序对PC连续刚构桥腹板混凝土开裂影响研究

以某大跨径PC连续刚构桥为依托,通过ABAQUS软件建立模型并分析PC连续刚构桥箱梁腹板混凝土开裂原因及竖向预应力施加顺序对腹板混凝土开裂的影响,结果表明：腹板混凝土开裂原因之一在于箱梁悬臂节段数量增加引起腹板混凝土内竖向拉应力增大所致,竖向预应力的施加可限制腹板混凝土内竖向拉应力的发展;滞后张拉工艺中,由于竖向预应力的滞后施加,无法起到提前遏制腹板混凝土竖向拉应力发展,从而导致腹板混凝土开裂风险较高。将竖向预应力施加顺序调整至纵向预应力施加之前,能有效降低腹板混凝土主拉应力值,减小腹板混凝土开裂风险。     

上横沥大桥大跨连续刚构桥设计

上横沥大桥是西线公路南延段工程中的一座跨越上横沥水道的桥梁,主桥经过方案比选采用预应力连续刚构桥。介绍其设计要点,概述了大桥的总体布置、主梁构造尺寸及预应力体系布置等,并对桥梁结构内力和应力进行了计算,统计了类似桥梁结构参数的取值,对同类桥梁的设计及施工具有一定借鉴作用。     

某大跨径预应力混凝土连续刚构桥的加固设计

针对预应力混凝土连续刚构桥的跨中下挠,提出了采用体外预应力索进行加固的设计方案。     

有效预应力对PC连续刚构桥挠度的影响

以涪陵区聚云大道沙溪沟大桥工程为背景,运用有限元软件对其进行仿真模拟计算,分析了PC混凝土连续刚构桥顶板和底板的纵向预应力筋有效性的降低分别对关键截面（零号块根部截面、L／4截面、跨中截面）处挠度的影响,从而找出了一种对挠度影响最不利的纵向预应力的损失情况,即最不利组合。计算结果表明,主梁纵向预应力有效性的逐渐降低是PC混凝土连续刚构桥梁后期挠度下挠过大的主要原因之一,且当顶板纵向预应力失效50％,同时底板纵向预应力失效30％的时候,对挠度的影响最不利。文章给出了相应的控制预应力有效性降低的措施。     

PPF-PC连续刚构桥徐变效应分析研究

为明确聚丙烯纤维(PPF)混凝土对PC连续刚构桥徐变效应的影响,以某不等厚不等高双薄壁PC连续刚构桥为依托,利用Midas/FEA建立该桥空间实体单元数值模型,首先对比分析普通PC连续刚构桥(不含PPF)在不同徐变模型时受力和变形;随后采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)徐变分析模型,对比PPF-PC混凝土和普通PC梁桥结构由于徐变效应产生的变形和应力,分析PPF对PC结构徐变效应的影响。结果表明：JTG D62规范徐变模型与CEB-FIP徐变模型接近,ACI徐变模型最保守;PPF不改变PC连续刚构桥受力特点和力学行为,但成桥时PPF-PC连续刚构桥相比于普通PC连续刚构桥,其跨中挠度值更小,且随着时间推移,添加PPF的PC连续刚构桥更能抵抗徐变引起的挠度。     

体外预应力混凝土连续刚构桥——日本东海北陆高速公路开明高架桥的设计

介绍日本第一座全本外预应力公路桥梁的设计以及为确认其安全性而进行的非线性分析。提出了体外预应力ＰＣ桥梁的在极限荷载作用时，确定体外预应力筋应力增量的思路。