沪通长江大桥大位移梁端伸缩装置动力性能研究

沪通长江大桥主航道桥为主跨1 092m的公铁两用连续钢桁梁斜拉桥,主航道桥两侧为跨度112m的钢桁简支梁桥,主航道桥、钢桁梁桥间设置伸缩量为±900 mm的梁端伸缩装置。为考察该桥伸缩缝对列车和桥梁动力响应的影响,针对其梁端伸缩装置初步设计的比选方案进行车线桥动力性能研究。按照实际情况建立包括主航道桥、钢桁梁桥和梁端伸缩装置的完整桥梁结构模型,采用逐步积分法分析车桥耦合振动。结果表明,梁端伸缩装置与两侧主航道桥、钢桁梁桥上的轨道结构变形存在差异,此梁端附近区域的局部不平顺造成了对车辆和伸缩装置的冲击,使得部分工况下车辆响应超限,支承梁的加速度与铜陵长江大桥的梁端伸缩装置设计方案相比偏高,尤其在主梁收缩状态下,上述情况更为明显。     

客运专线大跨度PC连续箱梁桥收缩徐变研究

预应力混凝土连续箱梁桥的结构形式因其具有结构变形小、整体受力性能好等优点而被广泛应用,但是在桥梁运营阶段,梁体会因桥梁设计及施工过程中考虑收缩徐变不足而产生裂缝和不同程度的下挠现象。为了考虑混凝土收缩徐变对结构性能的影响规律,该文以青弋江客运专线预应力混凝土单箱三室连续梁桥为背景,通过有限元分析软件Midas/Civil对收缩徐变引起的主梁挠度、内力、钢束预应力损失进行对比分析。结果表明:混凝土收缩徐变引起主梁挠度增大,对中跨跨中附近影响尤其显著,考虑收缩徐变影响后主梁挠度变化曲线与实测值吻合度较好;混凝土收缩徐变导致主梁内力重分布,在成桥后前3年影响速率较大,以后逐渐趋于稳定;混凝土收缩徐变引起的钢束预应力损失,在跨中附近影响程度较大,在桥墩处影响程度较小;收缩徐变效应在成桥3年时已完成绝大部分。     

15跨一联PC连续梁桥支座纵向预偏量设置研究

湖北荆州市楚都大道海子湖特大桥为15跨一联的变截面PC连续梁桥,全长1 434m,主梁采用悬臂现浇法施工,利用挂篮在吊架上逐步合龙。该桥经6次分段合龙施工后才能最终合龙,合龙后梁体在多种因素影响下产生纵向变形,导致桥墩活动支座产生纵向偏移,需对影响支座纵向预偏量设置的各种因素进行研究。利用MIDAS有限元软件建立全桥施工模型,研究预应力、混凝土收缩徐变及温变因素对支座伸缩变形的影响,给出各活动支座预偏量设置值。结果表明:混凝土收缩与徐变对支座预偏量设置的影响最大,宜根据实测弹性模量和成桥10年计算支座的纵向位移;合龙温度偏差对支座纵向位移产生较大偏差;距离固定墩越远,各因素对支座的纵向位移量影响越大;综合考虑各影响因素的影响,A0台和A15台支座预偏量分别为-214.9mm和182.9mm。     

BF型伸缩缝在珠海大桥上的应用

珠海大桥的桥面伸缩装置，采用了当时国内堪称先进的BF系列橡胶伸缩装置。鉴于设计时考虑到气温变化、混凝土的收缩徐变、车辆轮压等因素，选用了伸缩量分别为120、160、200mm的装置共370延米。BF装置以独特的结构，改变了前一代板式橡胶伸缩缝仅靠橡胶剪切变形来实现桥面的水平变位，而是由上部橡胶伸缩缝板和下部梳齿形钢板组合成一种刚柔相济的联动结构。其特点：①橡胶伸缩缝板断面设计呈二组W形状，当桥梁伸缩变位时，利用橡胶的高弹性及W形状，能象弹簧一样伸长或压缩，以适应桥端的位移，其水平抗力仅是板式橡胶伸缩缝的l’3，因…     

德国舍孔德高架桥长期性能监测研究

为了解半整体式混凝土铁路桥的长期性能,验证桥梁设计时计算参数的合理性以及结构的可靠性,对德国舍孔德(Scherkondetal)高架桥进行5年长期监测。该桥为(27.0+2×36.5+10×44+36.5)m半整体式混凝土铁路桥,桥梁建造时,布置传感器,监测主梁温度、梁端节点位移及桥墩顶部应变,并对结果进行分析。监测结果表明:主梁截面有效温度T_e=0.29T_(上部)+0.35T_(中部)+0.36T_(下部);实测梁端节点位移与梁体温度变化成正比,混凝土龄期越长线性关系越显著,实测混凝土膨胀系数为8.7×10~(-6) 1/K,验证了膨胀系数设计值的合理性;欧洲规范中的材料模型近似模拟了徐变和收缩的长期行为,但不能很好地模拟季节性行为;结合桥墩顶部应变计算桥墩顶部曲率,得到桥墩顶部曲率和桥墩纵向位移线性相关,结构实际作用效果比预期更"柔软",这对于结构由温度、徐变和收缩引起的约束力是有利的。     

基于有限元的预应力混凝土桥梁徐变效应研究

选择贵州省响水河大峡谷的特大型梁桥为实例研究对象,运用MIDAS/Civil有限元分析软件中的桥梁博士,分析计算了混凝土收缩徐变效应对大跨径预应力混凝土连续刚构桥的影响作用.研究结果表明:大跨径预应力混凝土连续刚构桥上部结构挠度在成桥运营阶段受混凝土收缩徐变效应的影响最大,且随着混凝土龄期的增长,混凝土收缩徐变效应不断提高,但增长速率随龄期增长而呈现下降趋势;悬臂梁根部截面顶板应力相较于截面底板应力更容易受到混凝土收缩徐变的影响作用,且这种收缩徐变往往在桥梁悬臂梁根部截面结构出现一个极大挠度值,导致桥梁结构出现变形,因此,实际工程设计施工中应充分考虑到混凝土收缩徐变对结构变形所带来的影响。     

循环温度对大跨混凝土拱桥长期变形行为的影响

为探讨自然环境条件下高速铁路大跨度劲性骨架混凝土拱桥在运营阶段拱顶截面位移和应力的时变特征,以沪昆客运专线北盘江大桥(主跨445m的钢筋混凝土拱桥)为背景,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,结合成桥后的位移测试结果,分析了循环温度与收缩徐变耦合效应对其长期变形行为的影响。结果表明:年循环温度引起的拱顶截面竖向位移远大于1年内的收缩徐变变形,不同成桥季节对拱圈变形有一定影响,该循环温度效应不容忽视;当考虑温度与收缩徐变耦合效应时,拱顶截面钢管应力可达到屈服强度,外包混凝土应力有较大波动;建议进行混凝土拱桥长期变形效应分析时,应考虑温度和收缩徐变耦合效应。     

浅谈桥梁伸缩装置的选型及设计

在桥梁设计中,伸缩装置的设计是否得当,对桥梁后期使用及运营影响较大.介绍了桥梁伸缩装置的功能及分类,分析了影响伸缩装置伸缩量的基本因素,给出了伸缩量的计算方法,并且提出了设计伸缩装置应考虑的因素.     

铁路连续刚构桥合龙顶推力分析

针对铁路桥梁合龙大吨位顶推力理论分析及顶推力作用下结构力学性能研究不足,以某4跨连续刚构铁路桥为对象,考虑施工因素、合龙温度、混凝土收缩徐变等对桥墩水平位移的影响,拟合顶推力与桥梁水平位移的关系,推导基于水平位移的顶推力计算公式,并分析顶推力作用下桥梁结构不同阶段变形与受力。结果表明:在桥墩受力不超过规范允许条件下,顶推力与桥墩水平偏位成线性关系;施加计算顶推力下实桥的顺桥向位移与计算值偏差小于5%,公式拟合良好;施加顶推力将增加成桥阶段桥墩的拉应力;施加顶推力运营10年后,大桥的主梁下挠、桥墩顺桥向水平偏位将得到有效控制,桥梁结构安全。     

简支梁桥面接缝采用填充型伸缩装置水平力分配方法综述

简支梁桥面接缝采用弹塑体与碎石填充型伸缩装置时，在温度、混凝土收缩和徐变、制动力作用下，各个支座和桥墩（台）顶的水平力分配，对国内外所采用的方法作一综述和评估。     

虎门二桥坭洲水道桥纵向约束体系研究

虎门二桥坭洲水道桥为主跨1 688m的双塔双跨悬索桥。为减小该桥在汽车活载、温度作用及风荷载下的梁端位移,提出一种在塔梁连接处设置静力限位-动力阻尼装置的纵向约束体系。采用有限元软件SAP2000Nonlinear建立全桥有限元模型,分析该静力限位-动力阻尼装置的限位间隙、限位刚度对梁端位移、塔梁相对位移、限位力的影响规律,确定限位装置的合理参数取值,分析设置静力限位-动力阻尼装置前、后加劲梁应力、桥塔纵向弯矩和梁端位移。结果表明:该桥静力限位-动力阻尼装置的限位刚度取200MN/m,广东侧和东莞侧限位间隙分别取0.82m和1.05m;采用静力限位-动力阻尼体系后,静力作用和地震作用下的梁端位移大幅降低,伸缩缝规模从2 758mm降到2 106mm,减小23.6%。     

大跨度桥梁混凝土收缩徐变对桥面铺装受力的影响分析

混凝土收缩徐变使主梁的竖向挠度增大,由于铺装层与主梁粘合在一起,铺装层与主梁共同变形,铺装层的变形受到端部伸缩装置、主梁的粘结等的约束从而使铺装层受力。该文针对布柳河大桥工程实例,采用有限元的方法计算混凝土的收缩徐变引起的铺装层的应力。计算结果表明,混凝土的收缩徐变效应对铺装层产生的拉应力和剪应力不容忽略。     

大位移模数式伸缩装置技术性能监测与分析

近年来国内外很多大跨度桥梁上的大位移模数式伸缩装置发生工作状态异常,甚至出现伸缩装置的局部损坏。为掌握此类伸缩装置的实际工作行为,对一座大跨度悬索桥上的大位移模数式伸缩装置进行了连续十个月的技术性能监测,获得该桥伸缩装置的伸缩量累计值、伸缩量值、伸缩单元运动速度等参数。分析了该桥伸缩装置的实际工作特点并讨论了环境因素和使用条件对伸缩装置工作性能的影响。     

城市轨道交通预应力混凝土连续梁桥的收缩和徐变分析

对某城市轨道交通预应力混凝土连续梁桥的收缩和徐变变形进行实测,并采用3维有限元方法进行分析,得到的变形值和应变值与实测值基本吻合。计算表明,通过有限元方法分析预测相同类型桥梁的收缩和徐变变形具有较高的精度,可以通过短期变形预测长期变形,从而为轨道交通的后期桥梁施工提供合理化建议。     

侧向限位支座对曲线梁桥力学性能的影响

由于路线设计的需要,在高等级公路中出现了大量曲线桥。曲线桥的结构特点使其在温度变化、混凝土收缩徐变、汽车离心力和制动力等荷载作用下,将出现梁体开裂、桥墩开裂、梁体横向偏移及支座脱空等病害,提出使用水平面内柔性支承方式替代传统支撑方式的措施改善以上问题。工程实践和研究中发现,整体温度变化是曲线桥次内力产生的主要因素之一,且整体温降还能反映混凝土收缩次内力的趋势。本文的有限元计算仅对温度这一因素进行分析,分别使用传统支承方式及水平面内柔性支承方式建立曲线桥midas模型,分析桥梁在两种不同约束方式下的力学特性,对比分析结果,验证水平面内柔性支承方式的可行性。     

呼准铁路黄河特大桥主桥设计

呼准铁路黄河特大桥主桥为(98+5×168+98)m预应力混凝土刚构—连续组合箱梁桥.主梁采用C55混凝土单箱单室变截面箱梁,三向预应力体系,在箱梁内预留体外预应力钢束张拉构件.主墩均采用圆端形截面空心墩(中间2个桥墩与主梁固结),摩擦桩基础.为适应主梁较大的温度伸缩量,开发了大位移伸缩装置及大位移活动支座.采用MIDAS Civil软件对该桥进行静、动力分析,分析结果表明,该桥在施工及运营阶段的刚度、强度均满足规范要求,且具有良好的抗震性能.该桥采用悬臂浇筑法施工,主梁合龙顺序为先边跨后中跨.     

一次性合龙的长联多跨连续刚构桥梁支座预偏量计算分析

长联多跨的连续刚构桥梁,在温度和混凝土收缩徐变影响下梁体会伸长或缩短,以致于支座会出现偏心受力。以沮河特大桥工程为依托,利用有限元分析软件Midas Civil建立该桥模型,分析计算该桥采用一次性合龙的施工方案所产生在支座位移以及成桥阶段考虑10 a收缩徐变和温度变化下的支座位移,最后给出合理的支座预偏量。     

公路桥梁伸缩装置设计计算

公路桥梁为调节由于车辆荷载、环境特征及建筑材料的物理性能所引起的上部结构之间的位移,同时保持上部构造间的平顺联结,需设置伸缩装置,并通过桥梁伸缩量计算对应选择伸缩装置的类型及型号。文章针对公路桥梁设计中常用的异型钢单缝式伸缩装置和模数式伸缩装置的伸缩量进行分析计算,导出常规桥梁不同联长情况下的伸缩量计算值,便于设计人员在使用过程中参考。     

高强混凝土指数型收缩徐变预测模型及工程应用

收缩徐变是导致大跨度预应力混凝土箱梁桥长期变形的重要因素,现有桥梁长期变形分析中通常采用CEB-FIP 90模型,计算结果会出现较大偏差。为减小预应力混凝土箱梁桥长期变形的计算误差,以某三跨预应力混凝土连续箱梁桥为背景,对该桥相同配比的高强混凝土进行了标准徐变试验,将实测数据拟合得到指数型收缩徐变模型,并根据该桥混凝土构件实际尺寸效应、湿度效应、钢筋配筋率和持荷年限对徐变系数进行修正。由此计算得到该桥的长期变形与实测数据吻合较好,验证了指数型收缩徐变模型比现有徐变模型具有更高的预测精度。     

高墩多跨连续刚构桥合龙技术探讨

为研究有无顶推力合龙对多跨连续刚构桥合龙施工的影响,以三圣特大桥为例,建立5跨连续刚构桥的有限元模型,分别计算施工、合龙温度、混凝土收缩徐变等工况下引起的墩顶水平位移,推导出该桥顶推力的计算公式并得到合理顶推力值,分析在有无顶推力作用下桥梁结构的位移和应力变化。结果表明,顶推力与桥墩的墩顶水平位移线性相关;墩高较高(H≥80 m)时,有无顶推合龙的桥梁都处于安全状态,但不顶推合龙技术能降低施工难度,缩短施工周期,经济效益更为显著。