基于规范理解的正交异性钢桥面横隔板弧形缺口局部区域疲劳验算

针对横隔板弧形缺口局部区域疲劳开裂问题严重,采用名义应力法进行疲劳验算名义应力难以确定,以及中国JTG D64-2015《公路钢结构桥梁设计规范》关于名义应力表述不清等问题,探讨了基于规范的正交异性钢桥面横隔板弧形缺口局部区域的疲劳验算方法。首先,对比分析了JTG D64-2015《公路钢结构桥梁设计规范》(后文称《公路钢桥规》)与欧洲Eurocode规范的各疲劳设计条款的异同,指出了中国《公路钢桥规》各疲劳设计条款的主要来源及其与欧洲规范各疲劳设计条款的相应关系,以及中国规范中抗疲劳设计条款的不足;其次,介绍了欧洲规范关于横隔板弧形缺口母材处以及横隔板与U肋连接处角焊缝名义应力的相关计算方法;最后,通过算例介绍了如何应用名义应力法验算横隔板弧形缺口母材以及角焊缝处的疲劳强度。     

中法设计规范重力式挡土墙设计方法对比研究

为了分析中国和法国设计规范中重力式挡土墙设计方法的差异性,该文从挡土墙设计的设计流程与验算方法、土压力计算、验算内容等方面进行对比;并结合具体的工程实例,在不同荷载组合条件下挡墙的受力、验算指标等进行差异性对比。结果表明：尽管两者的设计原理和计算方法基本相同,但是在验算方法、荷载组合形式、土压力计算的设计参数取值、地震荷载的影响、稳定性系数选取等方面存在一定差异。工程实例验算表明：由于法国设计规范假定挡墙墙背光滑和考虑地震作用方式不同,使计算的挡墙承受土压力略大于中国设计规范的计算值;在挡土墙验算方面,法国设计规范采用以容许应力法为主要验算方法,中国设计规范则采用以极限状态设计的分项系数法为主、容许应力法为辅的验算方法。     

三跨预应力混凝土变截面连续梁桥横梁与桥面板计算分析

以一座三跨变截面连续梁桥为例,使用MIDAS/Civil软件建立三维有限元模型,对桥梁横梁及桥面板结构进行验算。横梁的静力计算分析以平面杆系理论为基础,横梁验算分中横梁与端横梁验算,主要包含:正截面抗弯强度验算、正截面抗裂验算、斜截面抗裂验算。桥面板验算主要包括:正截面抗弯强度验算、使用阶段裂缝宽度验算。通过计算结果发现,横梁设计在静力作用下的应力状态与承载力完全满足规范要求,正常使用阶段与施工状态的稳定性也满足规范要求。分析算例可为类似工程设计提供参考。     

钢筋混凝土叠合弯压构件正截面强度计算和裂缝宽度验算

为验算某刚架拱桥加固设计中的拱肋受力，涉及钢筋混凝土叠合弯压构件。有关钢筋混凝土叠合弯压构件正截面强度计算和裂缝宽度验算在公路设计规范中未见专门计算规定。根据实际设计需要，综合两种规范相关条文，针对钢筋混凝土叠合弯压构件提出按内力叠加方法进行正截面强度计算和按钢筋应力叠加方法进行其裂缝宽度验算。     

正交异性钢桥面板疲劳验算规范对比

在车辆荷载作用下,正交异性钢桥面板的疲劳开裂对结构的疲劳性能以及使用安全性能具有较大的影响,钢桥面板中复杂的焊接连接细节成为裂纹出现的集中区域。依据在正交异性钢桥面板方面研究相对成熟的AASHTO、Eurocode和日本规范,结合我国公路钢结构桥梁设计规范(送审稿);通过数值分析得到疲劳敏感细节在各国标准疲劳车辆荷载下的应力响应,并按照规范对细节的疲劳强度进行验算。验算结果表明,疲劳细节的应力幅对轴重比较敏感;顶板与U肋细节的纵向影响线比横隔板与U肋焊接处的影响线短;顶板与U肋处细节和横隔板挖孔处细节更容易发生疲劳裂纹。     

中欧(英法)普速铁路重力式挡土墙设计对比分析

为提高中国工程师对Eurocode 7规范体系的理解和掌握,分析了中欧普速铁路重力式挡土墙设计规范体系,并以某普速铁路重力式路堑挡土墙为算例,按中欧规范运用GEO5软件做检算对比。结果表明:按欧洲规范设计的挡土墙尺寸比中国规范大;中欧规范设计输入参数有差异,欧洲规范卡柯土压力计算结果比中国规范大;中欧规范抗滑移和抗倾覆原理基本相同,偏心距限值和地基承载力差异较大;一般情况下,中国规范检算通过且优化尺寸后的重力式挡土墙不能通过欧洲规范检算。     

圆形地连墙设计关键问题及轴对称有限元法

为完善圆形地连墙设计理论,探讨了现行规范方法的力学概念、环向应力计算方法、土-结构相互作用及环向刚度折减系数等关键问题,基于薄壳理论推导了地基双向弹簧条件下圆形地连墙的基本微分方程,改进非线性土体弹簧模型以考虑土压力发挥极限值所需的位移,引入连续弹簧模拟环形内衬,采用增量法计入施工过程影响,并编制了有限元程序;同时,提出采用单元体试验研究圆形地连墙环向刚度折减系数取值方法,考虑接缝刚度与宽度、地连墙半径、槽段平均长度等因素建立了折减系数计算公式,最后,以阳逻大桥圆形锚碇基坑工程为例进行了计算与对比分析。结果表明:典型条件下折减系数为0.467~0.679;该方法位移计算值与实测值基本吻合,克服了现行方法无法分析支护结构环向应力及地连墙两侧土压力发展过程的缺陷;计算参数物理意义明确、易于获取,可为工程设计提供较为全面的参考依据。     

中外混凝土耐久性设计理念与设计指标的对比研究

为了增加混凝土结构的使用寿命,提高混泥土结构在寿命周期内的经济效益,以达到实现混凝土结构可持续发展的目标,本文将我国混凝土耐久性的设计理念、设计指标与在该方面技术相对成熟的国家相关规范进行了比对研究,从而进一步分析了我国混凝土耐久性的设计理念、设计指标与在该方面技术相对成熟的国家相关规范之间存在的差异,并依此简述了我国混凝土耐久性设计规范的发展方向,以期望能够为我国以后的混凝土耐久性设计规范的制定提供引导性的帮助。     

石家庄和平路高架匝道桥总体设计

和平路高架桥上跨既有石太铁路,桥址处铁路建筑较多,为减小施工对铁路运营的影响,采用转体施工方法。综合国内外相关规范对高腹板的结构、强度、刚度及纵肋位置进行验算,对横向加劲肋进行结构、间距及刚度验算。在支座位置处设置阻尼器。通过设置临时索塔,使主梁应力、端支座压力、成桥线形等指标得到很好控制。以期为其他类似工程提供参考与借鉴。     

丹江口汉江大桥下横梁支架施工结构分析

斜拉桥主塔下横梁施工是斜拉桥施工中重要的步骤,因此在施工中制定了有针对性的专项方案,采用钢管支架施工的方法,并对钢管支架加载以后的强度、刚度以及稳定性进行了验算,验算结果均在规范允许值范围之内,在最不利荷载作用下的关键截面产生的应力和变形满足结构的允许值,验证了该方案的可行性和安全性。     

寒冷地区冰压力作用下桥梁垮塌结构分析

针对目前桥梁工程领域有关冰压力作用形态及对水下基础结构设计与施工影响的系统性研究较少的现状,结合我国北方寒冷地区混凝土桥梁实际应用存在的问题,从冰压力作用性能、作用状态的分类入手,对我国桥梁设计规范和国外,尤其是前苏联设计规范关于冰压力的计算分析进行了论述分析.寒冷地区有凌汛河流上的桥梁,基于冰压力作用下结构分析结果,可以推导出,冰压力荷载计算控制着桥墩基础的设计,必备的结构配筋是冰压力作用下保证结构安全的有效措施.     

预应力混凝土空心简支板持久状况及抗裂验算分析

根据已有设计资料与最新版的桥梁设计规范,以及相关理论为验算依据,对某预应力混凝土空心简支板持久状况及抗裂计算方法进行初步研究,对其内力进行验算分析。结果表明其结构满足强度、刚度及稳定性的要求。     

水泥混凝土路面基层应力验算必要性探讨

针对现行《公路水泥混凝土路面设计规范》,通过双层板应力分析,研究在合理的基层厚度与面板厚度范围内,进行基层应力验算的必要性。利用等刚度原理和几何推导的方法,分析了基层板温度应力,并验证了基层应力验算的必要性。结果表明,在合理范围内的累计荷载作用下,规范建议的基层与面板厚度范围内,由于面板的模量远大于基层的模量,在进行刚性、半刚性基层水泥混凝土路面厚度设计时,仅需验算面层板的应力,而无需验算任何材料基层的应力。     

抗滑桩对洞门整体稳定性的影响研究

为了解决隧道洞门结构紧贴路基桩时条带理论进行稳定性验算结果过于保守的问题,以某单线铁路隧道明洞门设计为例,利用ANSYS软件对该隧道明洞门在主动土压力作用下进行静力分析,提出了一种有别于条带理论的整体稳定性分析方法。主要研究内容和结论如下:1)当洞门结构外有桩体对洞门变形进行约束时,传统的条带检算理论过于保守,将整个力系一并考虑进行整体稳定性分析,在满足相同安全系数的基础上,可以降低圬工和施工难度,提高设计的技术经济合理性;2)当洞门结构紧贴路基桩,且桩洞净距小于3倍桩径时,桩对洞门稳定性的提高作用明显,当桩洞净距扩大时,稳定安全系数减小,当净距为3~4倍桩径时,安全系数不满足规范要求。     

公路PC箱梁腹板裂缝成因与混凝土应力限值研究

针对公路预应力混凝土连续梁、连续刚构桥箱梁腹板的裂缝问题,从设计、施工等方面进行成因分析。对其腹板应力进行空间有限元分析,在研究腹板二向应力状态及其强度准则,对国内外相应设计规范进行比较分析的基础上,指出我国现行《公路桥涵设计规范》关于预应力构件混凝土应力限值表达式存在的缺陷,提出公路桥PC箱梁混凝土的推荐应力限值条件。     

空腹式箱形拱桥承载能力检测评定

为了确保桥梁结构及其运营安全,对现役桥梁进行承载能力检测评定具有重要意义。该文以某90 m跨径空腹式箱形拱桥为依托,对其缺损状况、材质状况与状态参数进行检测评定,确定分项检算系数;然后分别采用原设计与现行规范,对主拱圈持久状况承载能力极限状态和正常使用极限状态进行检算评定。结果表明：采用现行规范检算时,较原设计规范,主拱圈正截面抗压承载力安全系数明显降低,汽车荷载作用下挠度显著增大,反映主拱圈承载力安全储备不足,应引起足够重视。     

国内外混凝土桥梁寿命与耐久性设计进展

针对国内外混凝土桥梁实际使用寿命不满足设计使用寿命要求的热点问题,围绕桥梁寿命和耐久性设计展开调查研究。本文指出了桥梁短寿与耐久性设计考虑不足有关,阐述了国内外混凝土桥梁耐久性设计方法的发展历程,分析了国内外相关规范或指南对设计方法的差异性,对比了四种耐久性验算方法,结果表明：大多数国家规范中耐久性设计采用的是经验设计法,欧盟CEB-FIP 2010规范、日本JSCE指南和我国《混凝土结构耐久性设计规范》采用定量设计法,指出分项系数法与其他方法相比更为实用。欧盟规范考虑的更为充分具体,我国规范仅用条文分析法而未给出验算模型和方法,与国外规范存在一定差距。最后提出了混凝土桥梁耐久性设计流程框架,对保障桥梁年限有一定的应用价值。     

高速公路倒装结构沥青面层厚度研究

按照我国现行沥青路面设计规范,在倒装结构中采用较薄的沥青面层厚度,沥青层的拉应力反而较小,层底拉应力验算很容易通过,容易误导公路技术人员设计一些较薄沥青面层的不合理倒装结构。详细分析了沥青面层厚度对倒装结构各结构层应力的影响情况,在此基础上,分析了我国高速公路倒装结构沥青面层的合理厚度应在12~18 cm。     

中美欧规范浅基础抗冲切承载力对比研究

浅基础结构冲切的受力机理复杂,世界各国规范中基础冲切验算的临界边界、影响因素、计算方法等都有较大差异。针对浅基础抗冲切的设计要求,该文对比研究中美欧3种规范,并结合简化算例对3种规范的冲切承载力进行了量化对比。结果表明:各国均认为混凝土抗拉强度是基础抗冲切承载力的主要控制因素,但在临界截面的位置和纵筋的贡献等方面存在差异。     

双薄壁墩连续刚构桥设计要点及结构受力分析

该文结合富顺县怀德沱江大桥工程实例,论述了大跨双薄壁墩连续刚构桥的设计要点以及结构受力分析过程,首先根据桥梁总体布置初步拟定结构尺寸,建立有限元模型进行计算,对不同的设计参数计算结果进行比较,得到一个合理的设计参数。然后对成桥阶段进行正装分析,经分析计算,大桥的刚度、强度和应力验算均满足规范要求。针对施工过程中主梁腹板出现裂缝的节段,对其成因进行理论分析,通过有限元实体分析对其受力特性进行验证,最后采取针对性控制措施后取得了明显效果。该项目的工程实践对以后类似桥梁的设计和施工提供一定的参考和建议。