型钢混凝土框架桥顶板厚度及含钢率对顶板设计的影响

为研究型钢混凝土结构用于大跨度顶进框架桥是否能减少框架桥截面尺寸,减轻结构自重,结合实际工程案例,以框架桥顶板厚度和型钢含钢率为控制变量,分析框架桥在不同顶板厚度和含钢率条件下的最大挠度和截面内力,为型钢混凝土结构在框架桥的应用提供依据。分析结果表明:型钢混凝土框架桥顶板最大挠度随顶板厚度的增大而减小;截面承载能力随含钢率的增加而增大。在满足列车荷载要求的前提下,型钢混凝土框架桥顶板厚度比同跨度的钢筋混凝土框架桥有效减少。     

预应力混凝土梁长期变形表征参数研究

阐明预应力混凝土梁长期变形表征参数间的数值关系,对规范并构建梁长期挠度计算模式是必要的。对4根7.5 m跨预应力混凝土梁长期变形试验,对跨中截面不同高度处徐变应变和跨中长期挠度定时监测,依据试验结果并结合有限元分析,探讨预应力混凝土梁长期变形的表征参数如长期挠度系数、徐变挠度系数和徐变系数3个参数的差异性及其间的数值关系。研究结果表明:长期挠度系数与徐变系数时程规律有差异且数值不等同;徐变挠度占预应力混凝土梁长期挠度增量的90%以上,长期挠度系数约为徐变挠度系数的1.1倍;徐变挠度系数与徐变系数数值并不相等,其间数值关系受梁预应力水平的影响,对部分预应力梁,徐变系数大于徐变挠度系数,而对全预应力梁,徐变系数小于徐变挠度系数。进一步建立了长期挠度系数与徐变系数间的数值关系表达式。     

预应力损失对大跨度PC连续梁桥挠度的影响

研究目的:近年来国内外多座大跨度预应力混凝土连续梁桥在通车一段时间后主跨跨中出现较大的挠度,不但影响了过桥车辆的舒适性和安全性,而且威胁着桥梁的安全,缩短了桥梁的使用寿命。本研究旨在分析预应力损失对大跨度连续梁桥长期挠度的影响规律,为采取有效的设计、施工及加固等措施抑制大跨度预应力混凝土连续梁桥跨中持续下挠提供理论依据。研究结论:(1)大跨预应力混凝土连续梁桥挠度是长期增长的,增长速率不确定,其跨中挠度随跨径的增大而增大,增长率与跨径的大小、预应力损失程度都有着密切关系,且桥梁跨度越大,主跨跨中挠度受预应力损失影响越明显;(2)桥梁顶板纵向预应力损失比底板纵向预应力损失对跨中挠度的影响显著;(3)混凝土收缩徐变及由其引起的预应力损失是引起大跨PC连续梁桥跨中下挠的主要原因;(4)该研究成果可应用于大跨度预应力混凝土连续梁桥优化设计。     

空心型箱型框架桥力学特性有限元分析

本文首次提出箱体顶板和侧板为空心板的箱型结构框架桥。为了获得其合理的结构形式,建立两种不同形式的框架桥结构与土体共同作用三维数值计算模型,利用ANSYS有限元分析软件进行了桥体结构和土体竖向位移和应力分布规律分析研究,获得了桥体结构和周围土体的位移和最大主应力及位置,从理论上验证了空心型箱型框架桥结构方案可行性,为空心型框架桥设计提供了依据。     

施加预应力对框架式混凝土地道桥的影响

利用ANSYS有限元软件计算某大型地道桥在不同工况下主要控制部位的变形和应力,地道桥模型中的受力钢筋分别采用普通钢筋和预应力钢筋。对比两种模型的变形和应力大小,总结施加预应力后对框架式混凝土地道桥的影响。     

体外预应力加固铁路盖板涵应力增量分析

构建了顶板底部直线布置体外预应力筋加固盖板涵的计算模型,利用盖板涵加载变形前后的几何关系,探讨体外预应力筋应力增量与梁体挠度及混凝土压应变的关系,推导出了铁路运营阶段体外预应力加固盖板涵体外筋应力增量的表达式。可用该式计算在三分点荷载、均布荷载和集中荷载作用下用跨中挠度及混凝土压应变表达的体外筋应力增量。通过室内试验和相关文献验证了本文表达式的正确性,可为体外预应力加固盖板涵结构设计提供指导。     

大跨度箱梁桥温度与混凝土收缩徐变耦合效应分析

为准确考虑温度对大跨度混凝土箱梁桥长期力学行为的影响,以帕劳共和国KororBabeldaob桥为例,利用Midas/Civil软件建立分层模型反映箱梁顶板、底板以及腹板的温度差异,采用B3模式计算温度与混凝土收缩、徐变的耦合,深入探讨了该耦合作用对箱梁关键截面预应力损失、挠度以及应力的影响。研究结果表明:温度与收缩、徐变耦合作用使合龙时及合龙18a后主墩顶负弯矩区预应力损失分别增大30.9%和13.5%;使合龙18a后主跨跨中挠度增大47.3%,主墩顶负弯矩区箱梁顶板应力减小40.1%,对底板应力基本无影响;且温度越高,主跨跨中下挠速度越快,主墩顶负弯矩区顶板应力在桥梁运营前期降低越快,在运营后期顶板应力逐渐趋于定值。     

预应力混凝土曲线连续梁桥施工及使用过程时效仿真分析

根据BP-2理论,考虑混凝土的收缩徐变、预应力及其损失等因素的影响,采用按龄期调整的有效弹性模量法和有限单元步进法,编制预应力混凝土曲线连续梁桥的时效仿真分析软件,计算结构在整个施工过程及投入使用后任意时刻任意位置的内力和变形,实现对预应力混凝土曲线连续梁桥施工过程进行实时控制的目的。应用该仿真分析软件对1座3跨曲线连续梁桥的分析表明,混凝土的收缩徐变和预应力对桥梁结构的内力和变形均有较大的影响,而且某些截面的控制内力往往发生在施工过程中而非成桥后。因此对于分阶段施工的预应力混凝土曲线连续梁桥,应该结合实际的施工过程进行相应阶段的内力计算,以确保各个施工阶段的内力值在安全范围内。     

铁路混凝土箱梁是否设置横向预应力筋的探讨

针对铁路混凝土箱梁顶板是否设置横向预应力筋作法不统一的问题,从结构受力、经济性、施工工艺及结构耐久性方面分析了箱梁顶板设置横向预应力筋的效用及影响.研究结果表明:铁路预应力混凝土箱梁顶板不设置横向预应力筋,只采用普通钢筋配置方式,结构受力和裂缝宽度依然能满足规范要求;顶板如不设置横向预应力筋,施工时则不用预埋相应管道,...     

大跨度连续箱梁桥挠度敏感性分析

以一座预应力混凝土连续刚构桥作为研究对象,采用MIDAS/Civil有限元软件进行数值模拟,对影响大跨度箱梁桥挠度的因素进行敏感性分析。研究结果表明:大跨度连续箱梁桥挠度对张拉控制应力最为敏感,其次为预应力损失,对其他因素的敏感性都不大;跨中挠度变化最大,对各因素的变化最敏感。     

混凝土连续梁成桥方法对结构和施工支架受力状态的影响分析

本文在介绍混凝土连续梁桥变更施工方法三个案例的基础上,以某四跨连续梁桥为工程背景,分析了不同成桥方法对结构应力和变形的影响,研究混凝土连续梁桥变更成桥方法对结构内力、变形及施工临时结构的影响;对在支架上张拉预应力时支架立柱的内力变化进行了计算.结果表明,支架立柱的反力与常规计算的结果不同,需要对部分立柱进行加强.     

铁路整体PC箱形梁的徐变效应分析

研究目的:混凝土的徐变对预应力混凝土结构的影响不容忽视。在进行结构分析时,不同的计算模式,计算的内力和变形计算结果也不一样,其中混凝土徐变引起的预应力损失对于结构内力及变形的影响尚有待进一步探索。研究方法:文中结合铁路桥梁设计规范,采用MIDAS/Civil结构分析软件,对双线铁路整体PC箱梁在3种计算模式下,进行施工中预应力的张拉、落梁以及二期恒载作用阶段的受力和变形分析,探讨了徐变引起的预应力损失对结构的影响。研究结论:对简支结构而言,混凝土徐变不会产生次内力,但会使应力重新分布,考虑徐变引起的预应力损失将使梁体的内力减小;梁体在张拉力作用下产生上拱变形,并随时间推移而缓慢发展,二期恒载的作用将有效减小上拱挠度,梁体的徐变变形占总变形的50%,徐变引起的的变形对梁体对结构下挠不利,而对于上拱度的控制是有利的。     

高强混凝土T型梁极限承载力计算与参数分析

高强混凝土的强度和变形特性与普通混凝土的相比有较大差别。考虑高强混凝土材料非线性影响,采用三维8节点的加筋混凝土实体单元模拟钢筋混凝土的结构,进行预应力高强混凝土T型梁的全受力过程仿真分析。分析结果表明:预应力高强混凝土T型梁的受力全过程可以划分为预加力反拱、混凝土开裂、钢筋屈服、混凝土破坏4个阶段;T型梁达到极限承载力时的荷载—挠度曲线接近水平线。对影响预应力高强混凝土T型梁极限承载力的主要参数进行分析,给出不同标号高强混凝土T型梁的配筋率、高跨比及预应力度的建议值,并建议预应力高强混凝土T型梁设计成预应力钢筋少、张拉控制应力大、配置普通钢筋的“部分预应力混凝土”结构。     

预应力混凝土连续梁桥静动力特性试验分析

以1座实际预应力混凝土连续箱梁桥为背景,应用MIDAS CIVIL2006软件,采用空间有限元模型分析其最不利弯矩、应力、变位和自振频率,并与该桥静动载试验测试结果进行比较分析.研究结果表明:主要测点的应变与挠度实测值均小于理论计算值,相对残余应变与挠度在控制值以内,实测自振频率高于计算频率而实测冲击系数小于计算值.该成果可为此类桥梁长期跟踪监控提供依据,也为完善预应力混凝土连续箱梁桥设计积累资料.     

已下挠连续梁桥加固方案研究

针对目前一些大跨径预应力混凝土连续梁桥跨中长期挠度过大的问题,以汾江大桥为工程背景,分析导致该桥主梁挠度过大的主要原因。通过实测资料进行计算分析,说明体外预应力加固未能阻止主梁进一步下挠的原因。提出一种以钢箱梁替代跨中梁段的加固方案,通过计算分析其加固效果并与体外预应力加固进行对比,简单分析其可行性并展望应用前景。     

神朔铁路黄河特大桥预应力混凝土连续梁静力性能研究

神朔铁路黄河特大桥主桥为(48+8×80+48)m预应力混凝土连续梁桥,按中-活载设计,1996年建成通车。为评估该桥对开行重载列车的适应性,本文通过对双线加载静载试验及Midas/Civil建模理论计算的结果进行对比,分析其控制截面挠度、应力及支座位移,得出该桥满足结构运营和设计要求,具有足够的刚度。     

蒙西至华中地区铁路煤运通道汉江特大桥方案设计

新建蒙西至华中地区铁路煤运通道汉江特大桥主桥为主跨248 m部分预应力混凝土斜拉桥,为解决与下游高速公路连续梁桥对孔要求,在跨度布置中采用一主跨四边跨布置形式。考虑到桥位处通航净空对梁高限制、桥式跨越能力、受力性能、经济性等因素,桥式采用部分预应力混凝土斜拉桥形式,梁体采用单箱双室预应力混凝土连续结构,靠近跨中区域采用斜拉索加劲,桥塔采用H形。通过进行整体静力计算、局部受力分析,结构受力及变形等指标满足规范要求,分析结果表明,该桥结构体系满足重载铁路行车安全要求。     

无粘结预应力混凝土梁计算分析研究

分析无粘结预应力混凝土梁的应力—应变关系、破坏判断和结构的可靠性。论述无粘结预应力混凝土梁荷载—位移关系的计算模拟与有粘结预应力混凝土梁、普通混凝土梁的计算模拟及数值模拟计算方法的差别,给出混凝土梁分析主程序示意图。通过对无粘结预应力混凝土梁中预应力筋与其周围混凝土的应变特征分析,结合工程施工特点,提出设计中应根据无粘结预应力混凝土梁的破坏形态和力学性能,充分考虑影响无粘结预应力混凝土梁中预应力筋极限应力增加的各个因素,体现近似概率设计法的优越性,为预应力混凝土梁施工提供可行的方法。     

主跨220m刚构连续组合梁桥设计

介绍主跨跨径为220m的预应力混凝土刚构连续组合梁桥的结构特点,在黄河下游宽浅河段采用预应力混凝土刚构连续组合梁桥是可行的。在主桥结构设计、计算和预应力钢束设计中,充分借鉴和吸取同类型结构的成功和不足之处,通过适当加大梁体结构的刚度,设计采用大吨位预应力体系,并采用较多的腹板下弯束,将腹板下弯束布置尽可能多的梁段,同时通过采用在次主跨和主跨设置跨中底板上弯钢束锚固于顶板等措施,以其达到对主应力的控制,并克服目前类似结构中普遍存在的腹板开裂和结构下挠过大的现象。     

预应力混凝土箱梁齿板张拉破坏分析与对策

某预应力混凝土连续箱梁桥次中跨和边跨合龙段顶板钢束在张拉中导致齿板和顶板的崩裂破坏。从局部承压区破坏理论出发对齿板和顶板产生破坏的原因进行了定性分析。结合局部承压区受力计算、实际探察以及处理措施,对预应力混凝土箱梁钢束张拉齿块的设计与施工提出了几点建议。