大跨连续刚构桥抗震性能分析

现以一座连续刚构桥为背景,建立空间有限元模型,采用反应谱法和时程分析法对其地震响应进行分析,并对该桥的抗震性能进行了验算。其计算方法和结果可为同类桥型提供有益借鉴。     

预应力变截面连续箱梁桥抗剪性能加固

某预应力混凝土变截面连续箱梁桥跨径布置为(45+70+45) m,主梁为单箱单室截面,跨中部位腹板厚30 cm,采用双向预应力结构,运营20余年后检测发现箱梁腹板存在大量斜裂缝,且中跨跨中明显下挠。分析认为病害主要是由腹板抗剪承载力不足、预应力损失和重载车辆增加等因素引起的,基于病害原因,提出采用腹板加厚、增设预应力筋和粘贴钢板的组合方式进行加固,加固设计验算结果表明加固后结构承载能力和正常使用极限状态下各项指标均满足规范要求。加固施工过程中各监测断面实测应力增量与计算值基本接近,实测位移增量略小于计算值;静载试验结果表明结构刚度、强度满足要求,结构基本处于弹性工作状态。加固后近3年的跟踪观测未发现腹板剪切裂缝有继续发展现象,跨中挠度没有增加,结构抗剪性能得到明显提升。     

大跨连续刚构桥箱梁横向温度效应分析

龙潭河大桥是一座高墩大跨径连续刚构桥,其最大跨径200 m,实测了太阳辐射下箱梁截面温度场,采用最小二乘法对实测温差进行回归分析,获得了箱梁竖向温差、横向温差非线性分布的拟合曲线。建立该桥的有限元计算模型,并分析了横向温差的影响。     

大跨连续刚构桥箱梁横向温度效应分析

龙潭河大桥是一座高墩大跨径连续刚构桥,其最大跨径200 m,实测了太阳辐射下箱梁截面温度场,采用最小二乘法对实测温差进行回归分析,获得了箱梁竖向温差、横向温差非线性分布的拟合曲线.建立该桥的有限元计算模型,并分析了横向温差的影响.     

高墩大跨连续刚构桥施工控制参数敏感性分析

为研究高墩大跨连续刚构桥施工控制参数的敏感性,以贵州乌江特大桥为例,采用MIDAS Civil软件建立该桥三维有限元模型,计算施工监控过程中各主要参数的取值对结构线形和内力的影响.计算分析结果表明,混凝土节段重量、收缩徐变、温度荷载等参数对该桥施工控制精度有显著影响,混凝土弹性模量参数的影响比较明显,预应力参数敏感程度相对较低.在施工控制过程中,应及时收集节段混凝土容重、弹性模量等参数,根据实际施工时间历程考虑收缩徐变效应的影响,并对计算模型加以修正;在设置预拱度和监测数据测量时,要充分考虑到温度对桥梁的线形及应力的影响.     

大跨连续刚构桥箱梁抗震分析与减震措施研究

高烈度地震区大跨连续刚构桥箱梁在地震作用下会发生弯曲变形,产生较大弯矩和剪力,对箱梁抗裂及承载能力产生不利影响。为减小连续刚构桥箱梁在地震作用下的内力,以(90+190+228+123+60)m刚构+连续梁协作体系桥为例,采用有限元软件Midas Civil建模,对主墩墩型和支座类型的影响进行抗震分析并提出减震措施。研究结果表明:①主墩采用双薄壁墩比独柱式空心薄壁墩对箱梁抗震有利;②在辅助墩、交界墩或桥台处设置高阻尼隔震橡胶支座,可以减小箱梁和主墩受力;③在主桥梁端纵桥向设置粘滞阻尼器可以显著降低箱梁和主墩的弯矩;④组合使用高阻尼隔震橡胶支座+粘滞阻尼器减震措施,可以在不中断交通的情况下显著提升连续刚构桥的抗震性能。     

高墩大跨连续刚构桥稳定性分析

以稳定性理论为基础，求得高墩连续刚构桥在施工及使用阶段的稳定计算公式，并与标准程序的计算结果进行比较，二者符合很好，可直接用于该类桥的稳定判别中。     

大跨径连续刚构桥箱梁腹板开裂原因数值分析

在分析引起连续刚构箱梁桥箱梁腹板开裂原因的基础上,以广东佛山三水二桥为工程背景,采用Midas有限元软件和ANSYS软件,对无应力损失、预应力损失分别为30%和50%三种情况下预应力砼连续刚构箱梁桥腹板主压应力和受力情况进行了计算,对整体降温和一定温度梯度影响下箱梁腹板裂缝情况进行了计算分析,进而指出了设计和施工中预防连续刚构箱梁桥箱梁腹板开裂的措施以及中国相关规范有关温度梯度规定的缺陷。     

边中跨同时合龙对高墩大跨连续刚构桥性能影响分析

目前绝大多数刚构桥的合龙成桥顺序是由边跨向中跨逐次合龙,合龙段施工时需进行多次结构体系转换。文中以贵州某大桥主桥为研究背景,通过有限元建模,分析高墩大跨连续刚构桥在边中跨同时合龙下成桥工况和运营10年后的结构性能变化,同时根据桥墩受力最优原则,结合影响矩阵法与最小二乘法优化计算合龙前的顶推力。结果表明,不同合龙顺序对桥墩最大应力和主梁最大应力影响较小,对主梁成桥线形及运营10年后线形有一定影响;在优化后顶推力作用下,运营10年后主墩纵向偏位较小,边中跨同时合龙方案可行。     

高墩大跨连续刚构桥箱梁水化热研究

由于在高墩大跨连续刚构桥温度裂缝,因此笔者基于温度场热量传导理论建立有限元仿真模型进行水化热理论计算,并结合贵州某高墩大跨连续刚构桥0#块施工浇筑和养护过程中箱梁水化热温度现场监测,通过实际数据与有限元模型理论计算对比,分析箱梁混凝土水化热温度发展变化特点.     

连续刚构箱梁桥的剪力滞效应分析

根据一座单箱三室连续刚构组合桥梁,考虑桩-土相互作用分别建立了变截面三维梁单元和三维实体、板壳单元组合两种有限元模型,分析了桥梁在均布荷载和集中荷载作用下的剪力滞效应,并讨论了两种计算模型对动力特性的影响。结果表明,在均布荷载与集中荷载作用下箱梁的剪力滞效应明显不同,对于地震时程反应分析而言,采用变截面三维梁单元模型计算效率较高。所得的分析结果对指导这类桥梁的设计具有重要的工程实用价值。     

大跨度连续钢箱梁桥设计与施工

上海中环线跨共和新路立交(44 79 44 37)m连续钢箱梁桥跨径长、规模大,桥面变宽度30.8~44.1 m。为维持既有共和新路高架和地面道路的交通,采用少支架大节段拼装法施工,在施工过程中调整线形和内力,体系转换后箱梁应力和线形取得满意的结果。介绍该桥的主要设计与施工特点。     

大跨斜拉桥扁平钢箱梁受力计算

主跨1 088 m的苏通大桥主梁采用扁平钢箱梁,分别用杆系有限元法和混合有限元方法计算其内力,得到了箱梁板件的应力,并对二者结果进行比较,结果表明混合有限元方法能较真实反映主梁板件的受力情况,特别是能直接反映出在车轮局部荷载作用下顶板应力变化和主梁的应力在横桥向分布不均匀性。     

大跨度钢箱梁斜拉桥施工控制

为保证厦漳跨海大桥北汊主桥(主跨780m的双塔双索面半飘浮体系钢箱梁斜拉桥)成桥后内力和线形满足设计要求,采用以无应力状态法为理论基础的施工控制方法,考虑结构非线性,进行参数识别和平差计算,根据桥梁结构特点确定合理的成桥及施工阶段状态,对该桥进行施工控制.在施工控制中利用无应力夹角确定钢箱梁现场安装位置,利用索长拔出量快速确定张拉索力,并根据大桥结构特点及温度变化情况,采用单侧顶推为主、配切为辅的中跨合龙方案,有效地控制了合龙风险.通过全面严格的施工控制,厦漳跨海大桥北汊主桥实现了高精度顺利合龙,桥梁线形及内力均符合设计要求.     

宽箱连续组合梁桥受力特性分析

为研究施工过程和汽车荷载布载方式对宽箱连续组合梁桥产生的影响,结合建设中的杭州九堡大桥北侧引桥进行分析。采用ANSYS有限元程序建立该桥宽箱组合梁的板壳和实体模型,分析混凝土采用不同施工过程(一次全部现浇和先跨中后支座逐跨浇注)对结构整体受力的影响及结构计算中汽车荷载按不同方式(按车道荷载+集中力和按车轮荷载)布置时结构的整体受力和局部受力情况。分析结果表明:混凝土的施工过程对大跨度宽箱组合梁的受力产生较大的影响;采用车轮荷载布载方式较采用车道荷载+集中力布载方式能更好地模拟结构的整体受力和局部受力状态。     

大跨连续组合箱梁桥的概念设计

简要说明大跨连续组合箱梁桥概念设计的意义,明确概念设计阶段应该考虑的主要技术问题.从总体布置、负弯矩区设计方法、结构关键构造、施工方法及其与设计的结合等方面,对该桥型概念设计所应把握的规律与要点进行分析论述.对负弯矩区桥面板设计原则、钢梁局部屈曲理论与构造的发展、设计与施工的相互依存性等关键问题的技术动态进行阐述,并指出其对大跨连续组合箱梁桥的技术与经济竞争力十分重要.     

高墩大跨连续刚构桥梁的抗风抗震分析

以洛河大桥工程为背景,研究了高墩大跨连续刚构桥在风荷载和地震荷载作用下的桥梁动力反应。通过风洞试验对该桥风荷载作用下测压,测振试验以及计算地震力作用下的时程分析进一步明确该桥的实际受力状况。     

大宽跨比连续钢箱梁桥的剪力滞效应研究

在钢箱梁的悬臂板外侧加设具有流线型的弧形钢板,使悬臂板部位构成封闭的空间,可提高抗锈蚀性,同时也满足城市桥梁美观的需求.以一座具有弧形腹板的连续钢箱梁城市高架桥为背景,建立全桥空间板壳有限元分析模型,研究具有大宽跨比特点的连续钢箱梁在不同设计荷载组合工况下,以及考虑桥面铺装钢纤维混凝土参与工作后,箱梁顶板的剪力滞效应.得出剪力滞系数沿横向、纵向的分布规律,以及考虑钢纤维混凝土桥面铺装后剪力滞系数的分布规律.     

大跨度单索面组合箱梁斜拉桥扭转受力分析

采用空间杆系有限元法和剪力流理论分析了东海大桥主航道单索面斜拉桥的组合箱梁扭转受力特性。计算结果表明,成桥运营阶段的主梁扭转剪应力由风荷载控制设计,混凝土桥面板、钢箱梁斜腹板、底板的最大扭转剪应力达到容许剪应力的约30%,在单索面斜拉桥的设计中应当得到重视。     

将金山特大桥高墩大跨连续梁桥设计

将金山特大桥主桥由一跨32m预应力混凝土T梁桥和(60.75+4×100+60.75)m预应力连续梁桥组成。预应力连续梁桥主梁采用单箱单室直腹板变截面箱形梁,设置三向预应力体系。采用恒载与1/2活载所产生的挠度之和对主梁反向设置预拱度。在各活动支座处设顺桥向水平预偏值。采用圆端形桥墩,1号墩为实体墩,2～6号墩为空心墩,均采用群桩基础。采用BSAS V3.76软件对主梁进行平面静力分析,采用桥梁博士软件分析箱梁截面横向受力并对3种车型通过桥梁时的车桥系统空间动力响应进行计算。计算结果表明:桥梁设计均满足规范要求,桥梁具有良好的动力特性及列车走行性,列车通过桥梁时的安全性和乘坐舒适性均满足要求。