斜拉桥叠合梁剪力滞效应有限元计算方法

为研究叠合梁的剪力滞效应,以一座大跨径叠合梁斜拉桥为实例,提出了一种基于三分析模型的有限元计算方法,首先建立全桥整体有限元杆系模型,然后取出中跨跨中区域和L/4区域建立局部杆系模型,并采用影响矩阵法调整斜拉索的等效竖向分力以及边界条件,使其弯矩和轴力与全桥杆系模型对应区域相吻合;最后将该局部杆系模型转换为局部实体模型,并施加局部杆系模型的边界条件和荷载,这样就能获得代表区域混凝土桥面板在各个荷载工况下准确的应力分布结果以及剪力滞后系数。分析结果表明,提出的方法能有效地减少分析工作量,并准确获得了斜拉桥叠合梁的剪力滞后系数,其计算结果为同类叠合梁斜拉桥的设计提供一定的借鉴。     

大跨度斜拉桥墩塔梁固结区受力特性及结构优化

以某快速路上一座双向八车道、主跨250m、全长465m的跨铁路大跨度双塔单索面斜拉桥为例,采用有限元分析软件Midas FEA建立墩、塔、梁固结处局部有限元模型,根据多尺度模型的理论方法,对墩塔梁固结处主梁、索塔、桥墩的应力分布情况进行了分析,得出了该处结构的拉、压应力分布规律,并确定了最大应力位置.针对超宽桥面翼缘处...     

独塔叠合梁斜拉桥收缩徐变效应分析

以国道310线大河家(甘青界)至清水公路工程索同坡独塔叠合梁斜拉桥为背景,采用RM Bridge软件建立全桥三维杆系单元模型进行计算,分析对比了成桥阶段和收缩徐变10年后斜拉桥主梁、主塔受力和变形情况。计算结果表明:运营阶段的收缩徐变对叠合梁的受力影响较为显著,使得叠合梁主梁内力发生了重分布,钢梁下缘的应力增大、桥面板压力储备减少,同时主跨主梁在靠近过渡墩的1/4跨径附近产生了下挠;另外主塔在收缩徐变过程中朝主跨方向产生了一定偏位。     

红水河特大斜拉桥叠合梁顶推施工过程仿真分析

红水河特大斜拉桥为不对称斜拉桥,桥面结构在纵向(结合段)和竖向(叠合梁)都采用了钢与混凝土组合形式,受地形、水位限制,贵州岸边跨叠合梁拟采用顶推法施工。顶推过程中,结构变形及其应力分布均为动态变化,易发生应力集中现象。为确保施工安全,采用有限元软件Midas对桥梁顶推施工全过程进行空间仿真分析。经分析可知:桥梁施工中各部件出现最不利状态时的工况各不同。     

小半径曲线斜拉桥适应性研究

为获得正确反映大跨Π型主梁曲线斜拉桥施工过程力学行为的结构分析方法,以刚果共和国布拉柴维尔滨河大道桥为研究对象,综合考虑施工过程中各种因素(包括新梁段的浇筑、预应力筋张拉、混凝土收缩徐变等)的影响,分别采用梁-板混合有限元法及杆系有限元法建立施工全过程空间有限元模型。通过主要施工阶段计算结果和现场监控实测数据作对比,结果表明:梁-板混合有限元方法能够更加准确反映复杂受力下曲线主梁的扭矩分布。研究结果可为大跨Π型主梁曲线斜拉桥的设计及施工提供参考。     

贵黔高速鸭池河大桥主梁结构受力行为分析

贵黔高速鸭池河大桥采用主跨800m的钢桁-混凝土梁混合梁斜拉桥,主跨主梁为正交异性钢桥面板结合钢桁梁,边跨主梁为预应力混凝土边箱梁,主跨钢桁梁与边跨混凝土箱梁间采用钢箱过渡。为明确大跨度混合梁斜拉桥主梁受力特点,确保结构安全,对该桥主梁结构进行整体计算,并对其重点部位进行局部应力分析。计算结果表明:主梁结构整体刚度大,各项设计计算指标均满足规范要求,局部构造受力性能佳;该类型主梁能适应类似的主跨大、边主跨比小的混合梁斜拉桥体系。     

广州鹤洞大桥主桥斜拉桥设计

广州鹤洞大桥主桥为双塔双索面双主梁混合体系斜拉桥 ,主跨为 3 60 m工字钢混凝土叠合梁 ,边跨为1 44 m预应力混凝土梁。本文主要介绍该斜拉桥的工程概况、结构设计以及施工控制等主要参数和关键技术。     

广州鹤沿大桥主桥斜拉桥设计

广州鹤洞大桥主桥为双塔双索面双主梁混合体系斜拉桥，主跨为360m工字钢混凝土叠合梁，边跨为144m预应力混凝土梁，本文主要介绍该斜拉桥的工程概况，结构设计以及施工控制等主要参数和关键技术。     

移动车辆荷载作用下高低塔斜拉桥动力响应时程分析

移动车辆荷载对于结构的动力时程响应分析越来越受到工程界的重视,文章依托某高低塔斜拉桥,运用Midas有限元分析软件对结构在不同车速情况下主跨跨中位置的动挠度、冲击系数及竖向加速度的动力时程响应进行了数值模拟计算分析。车辆以一定速度通过桥面时,斜拉桥主跨跨中位移响应随时间推移明显逐渐增大,当车辆行驶至桥跨跨中附近时的位移响应达到最大,车速为10~40km/h时会产生较明显的局部振荡,车辆完全通过全桥后,主跨跨中仍会持续5~10s的自由振荡。主跨跨中冲击系数随车速增加呈现波动上升趋势,斜拉桥主跨跨中的正最大加速度响应值随车速增加呈现类似正弦曲线特性的变化趋势。     

波形钢腹板多箱结合独塔斜拉桥的受力分布研究

波形钢腹板多箱结合独塔斜拉桥的结构形式有其独特的优点,两种结构形式巧妙的结合在一起,不仅节省了造价成本,自重也比同等跨径混凝土梁减轻20%~30%,更重要的是受力性能也大大提高。因此,以实际工程为研究对象,利用Midas结构分析程序,建立独塔斜拉桥的空间杆系有限元模型,分析在成桥阶段不同工况下的受力特性,从而为同类桥梁设计提供借鉴和参考。     

特大跨径悬索桥钢桁梁运梁栈桥结构设计

岳阳洞庭湖大桥为主跨1 480 m的钢桁梁悬索桥,两跨式布置,采用跨缆吊机方法安装加劲梁,在边跨、主跨无水区及浅水区搭设钢栈桥进行运梁和存梁。对岳阳侧栈桥进行了结构设计,运梁栈桥由钢管桩、贝雷架、分配梁、轨道梁等组成,采用Midas/Civil软件建立了栈桥三维有限元模型,进行了运梁和存梁工况的结构强度和刚度验算,以及存梁状态结构的稳定分析。结果表明:设计的运梁栈桥满足规范要求。此外,采用Abaqus软件建立了运梁支座的精细有限元模型,计算结果表明支座的强度和刚度满足规范要求。     

大跨度结合梁斜拉桥温度场及温度效应分析

为研究大跨度结合梁斜拉桥的温度场及所产生的效应,以望东长江公路大桥为背景进行分析。基于该桥结构健康监测系统1年的温度监测数据,分析该桥日照温度场分布规律,提出结合梁、桥塔竖向温度梯度以及斜拉索与桥塔、主梁温差的计算模式;采用该计算模式得到的温度荷载,对结构的温度变形效应进行有限元分析;最后通过EMD法提取主梁主跨跨中受温度影响的挠度响应。结果表明:钢主梁的竖向温差较小;斜拉索与桥塔、主梁的温差较大,对主梁挠度温度效应起决定作用;采用空间杆系单元建立的斜拉桥模型在温度荷载作用下的挠度计算值偏保守。     

独塔混合梁斜拉桥施工过程技术分析

独塔混合梁斜拉桥加劲梁由钢与混凝土两种不同材料组成,主跨采用钢结构,跨越能力优越,边跨采用混凝土结构,具有良好的锚固作用,其经济性和技术性优势明显。施工过程控制是在确保斜拉桥施工安全的前提下,同时尽可能使桥梁建成后的结构内力、线形与设计期望相符,对斜拉桥施工过程进行研究极为必要。本文以佛山市三水三桥为研究对象,采用大型有限元分析软件Midas/Civil建立全桥计算仿真模型,根据实际施工阶段,对实施过程进行仿真分析,以确定桥梁结构在施工过程中是否满足规范要求。相关结论可为同类型桥梁施工过程控制提供一定参考。     

斜拉-连续协作体系桥梁的静动力特性研究

主跨采用斜拉桥体系,边跨采用连续结构的斜拉-连续协作体系桥梁近年来在中国得以推广应用。该文以某实际工程为依托,采用Midas/Civil软件建立结构有限元模型,对该桥进行静力、动力特性分析,得到该体系桥梁的内力、变形、自振频率及振型结果。研究结果表明:斜拉-连续协作体系桥梁是一种介于柔性与刚性之间的桥梁,其弯矩分布类似连续刚构桥,跨中正弯矩仅为支点负弯矩的9%,主跨变形类似斜拉桥,主梁面内稳定性超出斜拉桥最小安全度49.2%。该桥1阶振型周期仅为等跨径斜拉桥的55%,其自振振型存在相邻频率接近,模态较为密集的特点。     

三塔双跨叠合梁斜拉桥抗风性能研究

叠合梁断面为典型钝体截面,容易出现气动不稳定问题。为研究三塔叠合梁斜拉桥的抗风性能,以某三塔双跨叠合梁斜拉桥为例,通过有限元软件建立桥梁成桥状态和最大双悬臂施工状态有限元模型,计算分析其动力特性,再进行节段模型风洞试验研究桥梁在-5°、-3°、0°、+3°和+5°风攻角下的颤振稳定性和涡激振动性能。研究结果表明:该三塔双跨斜拉桥颤振临界风速大于颤振检验风速,具有良好的颤振稳定性;成桥状态出现了较为明显的涡激振动现象,在低风速区涡激振动幅值小于规范允许值;虽然在高风速区涡激振动幅值超过了规范允许值,但是出现概率很低,对桥梁安全和使用性能不会造成明显影响;施工状态涡激振动幅值远低于规范限制,涡振性能良好。     

钢-混叠合梁斜拉桥线形及应力误差分析与控制方法

为使某钢-混叠合梁斜拉桥在成桥后其几何线形和应力与设计理想状态一致,分别对钢-混叠合梁斜拉桥计算、施工、测量中可能产生的误差进行分析.利用有限元软件建立全桥仿真模型,对工程实例进行结构参数敏感性分析,分析得出钢-混叠合梁斜拉桥成桥线形和应力的敏感参数.根据分析结果,提出相应的计算误差、施工误差及测量误差的控制方法.     

箱桁组合梁铁路斜拉桥动力特性有限元建模方法研究

为实现箱桁组合梁铁路斜拉桥动力特性的精准模拟计算,对箱桁组合梁开口断面斜拉桥空间杆系模型、空间板梁组合模型和空间板壳模型3种有限元建模方法进行研究。以某跨径布置为(98+140+406+406+140+98)m的三塔双主跨箱桁组合梁铁路斜拉桥为背景,采用子空间迭代方法对比分析了不同模型的模态特性,并在此基础上计算了不同模型主梁单位长度的等效质量及其惯性矩。研究结果表明:3种模型计算得到的模态分析结果基本吻合,空间板梁组合模型和空间板壳模型得到的频率及主梁等效质量基本相同,但空间杆系模型不能准确得到高阶侧弯模态的主梁等效均布质量。作为特例,进一步对无桁架钢箱梁开口断面斜拉桥的动力特性进行分析,结果表明:空间板梁组合模型和空间板壳模型吻合良好,但空间杆系模型得到的1阶扭转模态下的主梁等效均布质量惯性矩误差接近9%;桁架对主梁的侧弯基频影响较小,但能提高主梁的竖弯基频和扭转基频,有利于桥梁抗风。     

连接两幅主梁的横梁对结合梁斜拉桥力学性能的影响分析

重点研究了结合梁斜拉桥的力学性能,特别针对连接两幅主梁的横梁,进行了详细的计算分析.结合某工程方案,利用Midas Civil 2010桥梁专用程序建立空间有限元模型,对一座主跨400 m的双塔分幅结合梁斜拉桥方案进行了静力计算,在静力荷载作用下,研究分析了连接两幅主梁的横梁在不利受力状态下的受力性能,并改变连接横梁的...     

钢箱叠合梁支架法安装整体落架施工技术

曹妃甸1号桥的主桥为独塔单索面钢箱叠合梁斜拉桥,主桥跨径为138m+138m.介绍了该斜拉桥钢梁的现场施工特点,制作、安装以及所采用的整体落架施工技术和工艺.叠合梁拼装支架在276m主跨范围内全跨布置,就位的成品钢梁环焊连接,现场浇筑桥面板达到强度后,二次张拉对应斜拉索,待施工支架拆除后形成成桥线形.     

外倾式矮塔斜拉桥墩塔设计实践

崇左市崇左大桥为一座(105+190+105)m=400m外倾式桥塔PC矮塔斜拉桥,墩塔轮廓呈双手托举造型。该桥受到通航及起终点标高限制,为实现桥梁景观造型,在结构设计上采用了塔墩梁固结体系、双肢实体桥墩、钢箱混凝土桥塔等关键技术。为探求墩塔的力学性能,运用Midas/Civil有限元软件建立了全桥的杆系模型,并采用Midas FEA有限元软件对塔墩梁结合部实体结构进行数值模拟。分析结果表明:桥梁结构选型合理、结构受力性能与经济指标良好。对外倾式桥塔斜拉桥墩塔结构进行了有益的探索。