基于非线性有限元分析的新型锚固块设计

锚固块是体外预应力桥梁的关键构造之一.目前采用的锚固块都是由钢筋混凝土构成,其体积和自重较大,受力较复杂,一定程度上约束了体外预应力在桥梁上的应用.借鉴钢锚箱在斜拉桥索塔上应用的成功经验,采用理论计算和非线性有限元分析相结合的方法对体外预应力混凝土桥梁的钢锚箱进行设计和计算.结果表明,钢锚箱可用于体外预应力混凝土桥梁,其自重只有混凝土锚固块的50％,该结果可为体外预应力桥梁钢锚箱设计提供参考.     

西藏公路桥梁预应力施工的质量控制

预应力混凝土结构因其自重轻、跨越能力强等优势,被广泛应用于西藏地区的公路桥梁建设。预应力技术是预应力混凝土结构的生命线,其施工质量必然是质量控制的重点内容之一。通过系统梳理在监督检查工作中发现的问题,并调研分析广东省锚下有效预应力检测应用效果,结合西藏地区在公路桥梁预应力施工质量控制的需要,对西藏地区开展该项检测的必要性及其不足之处进行了讨论、思考。     

莆田荔港大道独塔自锚式悬索桥设计要点

莆田市荔港大道木兰溪大桥主桥为独塔单柱单索面混凝土梁自锚式悬索桥,桥跨布置为40 m+50 m+100 m+100 m+50 m+40 m,桥面宽度为37.8 m。主桥采用塔梁固结体系,主梁为大展翅形的预应力混凝土结构。桥梁首次采用了部分自锚式悬索桥结构体系,在结构设计方面有一定的创新性。着重介绍了桥梁的受力特点和设计情况。与以往自锚式悬索桥不同,该桥主缆采用预应力前锚式锚固方式,改善了锚固区的受力性能。     

桥梁结构日照温差二次力及温度应力计算方法分析

预应力混凝土箱梁结构桥梁在太阳辐射作用之下所诱发的温度差异应力主要包括自我约束应力以及次应力这两个方面,会在一定程度上造成桥梁出现结构裂缝,不利于桥梁自身的稳定、安全运行。针对此情况,分析桥梁结构日照温差二次力以及温度应力的计算方法与要点,望能够进一步在工程实践中加以应用。     

基于等效质量法的梁板有效预应力值测试研究

为了简便准确地检测预应力桥梁的有效预应力,在传统以激振频率为判定基准的测试方法上加以改进,提出"等效质量法"检测有效预应力的方法。将锚具与锚垫板、锚垫板后的孔道及混凝土梁体的接触面考虑成一个弹簧支撑体系,建立张拉力、等效质量、振动系统弹簧系数等参数的函数,在不同预应力值作用下测试其结构振动频率和加速度,回归出等效质量法检测桥梁有效预应力的函数表达式,并通过实际工程进行回归公式验证。结果表明:该检测方法测得的有效预应力值准确度与预应力张拉程度有关,满张状态下测试计算值稳定,相对误差4.85%,最小误差2.95%,可用于有效预应力张拉值的快速检测和评估。     

混凝土整体截面箱形(板)梁桥预应力加固技术

桥梁梁体预应力加固是一种很有效的加固方法,但此前该法仅限于T形梁加固。混凝土整体截面箱形（板）梁桥预应力加固技术是在衣冠庙立交高架桥加固设计中发展起来的新技术,通过在梁体中钻孔和相应设置锚头、转向块等构造,可灵活地在梁体所需位置布置预应力束,成功解决了整体箱形（或实体）截面梁桥的加固难题,弥补了预应力桥梁加固的盲区,并能很好地适应梁体受力需要。该技术已发展成熟,在多座桥梁加固中获得良好效果。介绍了整体截面预应力加固技术及加固实例。     

新颖自锚式悬索桥设计与转体施工

新颖自锚式悬索桥的主缆采用钢管混凝土索套的半刚性索;加劲梁采用预应力混凝土箱梁,主缆作为预应力体外索,在跨中正弯矩区段穿入箱梁内,托起箱梁并起主缆中央扣的作用,形成梁索组合结构。桥梁的恒载由主缆承担,预应力混凝土箱梁承担主缆索力的水平分力,箱梁用于减少自锚式悬索桥的活载作用下的挠度,并承担压力与弯矩。这类桥梁建筑高度约为l/40～l/50,它适用于跨径100m左右的二跨或三跨连续梁桥。施工方法过去一般采取满堂支架现浇,因此限制了本桥型的适用范围。在上海松江施贤路油墩港桥,将偏心转体施工方法首次应用于自锚式悬索桥,并利用盆式支座为转体的磨心及滑道,缩小了主桥跨径及省略钢筋混凝土磨心的精工细作,施工工艺简便易行,使上述桥型可适用于不同场合。     

预应力混凝土连续钢绞线张拉力施工控制计算分析

对预应力混凝土连续梁桥来说,预应力的施工控制是桥梁质量控制的关键环节,如何准确地控制锚下张拉力对桥梁施工质量控制有非常重要的意义。预应力混凝土连续梁桥的孔道摩阻系数、孔道偏差系数、钢绞线回缩量等参数的理论值与实测值存在较大偏差,如果在张拉施工时仍按设计值张拉钢绞线,可能造成预应力储备不足或超张拉等情况发生。对预应力混凝土连续钢绞线张拉力的施工控制进行了计算分析,研究了调整锚下张拉控制应力的计算理论。结果表明,孔道摩阻系数、孔道偏差系数、钢绞线回缩量等参数对预应力控制影响较大,预应力钢绞线张拉前应通过试验获得预应力张拉所需的各项控制参数,并通过计算分析得出钢绞线张拉所需锚下张拉控制应力。研究成果可为同类桥梁预应力钢绞线张拉施工提供借鉴。     

异形钢独塔斜拉桥设计

洞口县平溪江大桥为主跨100 m的异形钢独塔斜拉桥,跨越洞口县平溪江。该桥为双索面,塔梁墩固结体系;主梁为两侧单箱单室P-K预应力混凝土混凝土箱形梁,桥梁全宽34.6 m。拉索为平行钢丝斜拉索,冷铸锚。主塔为异形钢箱结构,拉索通过钢锚箱锚固于主塔上。主跨跨越平溪江,采用悬臂浇筑法施工;锚跨位于岸上,采用现浇支架施工。     

预应力箱梁施工技术在公路桥梁工程中的应用

预应力箱梁结构在公路桥梁工程施工中应用频率较高,其能够有效的提升桥梁的承载能力,降低外界荷载对结构稳固性与安全性的影响,从而延长桥梁的使用年限,使桥梁的效益得到充分发挥。但预应力箱梁施工技术在公路桥梁工程中的应用存在一定难度,尤其是在预应力施工上,预应力混凝土张拉质量控制的难度系数较高。为此,文章结合案例对预应力箱梁施工技术在公路桥梁中的应用进行了具体的分析,以便为相同工程施工提供参考。     

桥梁工程综述连载——十三、公路桥梁中的部份预应力混凝土

我国1985年颁行的《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》(简称《桥规》)中,采纳了国内有关“部份预应力混凝土”的最新研究成果,明确规定在公路桥梁中“允许采用部份预应力混凝土结构”,扩大了桥梁设计的理论领域。在此之前,预应力混凝土桥梁的设计一直沿用这样一个原则:结构或构件的受拉混凝土不容许出现拉应力。通常把按此原则设计的结构称为全预应力混凝土结构。部份预应力是相对全预应力而得名的,它的基本特征则是容许沿预应力钢筋方向的混凝土出现拉应力,或者容许出现额定宽度的裂缝。前者称为A类构件,后者称为B类构件。     

混凝土自锚式悬索桥主缆锚固区应力分析

混凝土自锚式悬索桥主梁通常采用预应力混凝土结构,在强大的索力和预应力、支反力的共同作用下,主缆锚固区的受力状况十分复杂。针对主缆锚固区的受力状况进行研究,对优化锚固区的细部构造和预应力钢束布置均有重要意义。该文以张家港镇山大桥为例,运用有限元方法对主缆锚固区进行空间应力分析,总结了此类桥梁主缆锚固区的受力特点。     

南京市跨秦淮河自锚式悬索桥设计

南京市小龙湾跨秦淮河大桥主桥采用跨径(44+96+44)m的三跨自锚式悬索桥,双塔双索面布置,主塔采用灯塔造型,跨中主缆矢跨比为1/5.5,主缆锚固在加劲梁梁端,加劲梁为预应力混凝土结构。主塔与加劲梁采用分离的形式,桥梁纵向采用半漂浮式结构,设计构思独特。以该桥为工程背景,介绍这类桥梁设计构思,通过有限元计算分析受力特性,并对此类桥型的发展、应用前景进行分析。     

桥梁预应力损失和刚度变化预测方法研究

预应力混凝土桥梁在使用年限增加和车辆荷载长期作用下会出现预应力损失和刚度变化,从而影响桥梁结构的健康状态。已有研究成果多数根据结构弹性模量的变化判定桥梁健康状态,该文采用小波神经网络方法进行预应力混凝土梁桥的预应力损失和刚度变化预测。预应力损失预测结果表明:成桥后1~8年,预应力预测值由初始预应力的88.54%降为87.1%,根据JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》所给公式计算的预应力值由初始预应力的88.25%降为86.3%,最大误差为0.8%。刚度损失预测结果表明:小波神经网络方法预测出的弹性模量损失规律与清华大学李秀芬公式和北京交通大学钟铭公式计算的弹性模量损失规律一致,而且该方法可以同时考虑预应力和疲劳两个因素对桥梁弹性模量的影响,较为符合桥梁实际状态。     

体外索预应力混凝土桥梁的发展

体外索被广泛地应用于预应力混凝土桥梁中,它为桥梁工程寻求结构轻型化提供了新的解决方法。该文主要介绍体外索技术在三种新桥型中的应用情况。第一种是大偏心体外索被布置在混凝土梁的上方或者下方;第二种是体外索应用于波形钢板组合桥梁之中,为其提供纵向预应力;第三种是将体外索应用于轻质集料的预应力混凝土桥梁。     

预应力等效荷载计算方法研究

预应力混凝土桥梁设计中将预应力作用转换为等效荷载的方式在桥梁结构分析中应用越来越广。根据作用力与反作用力的原理,推导了预应力等效荷载的计算公式及方法,该方法具有计算效率高的优点,适用于有限元编程电算,可用于空间预应力效应的计算,并附有算例。     

体外预应力混凝土桥梁弯曲性能非线性分析

本文建立了体外预应力混凝土桥梁非线形有限元分析模型。模型除了考虑了一般混凝土结构具有的材料非线性和几何非线性外,还考虑体外预应力混凝土结构特有的二次效应以及预应力筋在转向块处的滑移,并对体外预应力筋在多个转向块处发生滑移的情况给出了分析方法。根据此有限元分析模型,使用面向对象的方法编制了有限元分析程序EPA。最后使用此程序对体外预应力混凝土梁的弯曲性能进行了参数分析,所分析的参数包括体内体外混合配筋、二次效应、接缝和体外预应力筋在转向块处的滑移等。     

应变片法在混凝土梁桥锚下有效预应力检测中的应用

桥梁预应力张拉施工是整个桥梁施工过程中的关键环节,具有施工工序复杂、技术含量高、操作难度大等特点。根据大量现有在役桥梁调查和检测结果表明,大部分桥梁的潜在质量隐患来自于预应力张拉施工过程中控制不到位,因此对预应力张拉质量控制方法的研究显得很有必要。本文主要论述了应变片法在混凝土梁桥预应力张拉质量控制及锚下有效预应力检测中的原理及方法,并给出了具体的工程案例,通过实际案例得出该方法能准确有效地得出预应力施工质量是否符合标准,从而减少后期运营风险。     

预应力混凝土连续梁桥施工控制

随着预应力技术的发展和桥梁施工技术的不断进步,预应力混凝土连续梁桥在大跨度桥梁结构中被广泛应用。文章对预应力混凝土连续梁桥施工控制的目的、内容、方法、影响因素、结构计算等进行了分析,供参考。     

71m跨度预应力混凝土箱梁的施工

该文介绍了71 m跨度三向预应力混凝土箱梁施工工艺,包括:现浇支架搭设、立模、绑扎钢筋、浇筑混凝土、预应力束张拉、管道灌浆、封锚等,可供桥梁施工人员参考。