独柱墩梁桥抗倾覆稳定性验算汽车荷载研究

为了彻查广东省高速公路既有独柱墩梁桥抗倾覆稳定性问题,为新建独柱墩桥梁提供设计依据,对该类桥梁的抗倾覆稳定性验算汽车荷载进行研究。根据广东省交通集团货车调查分析成果,虎门二桥荷载统计报告,同济大学对上海市车辆荷载研究成果,得出广东省现状汽车荷载模式。通过实例有限元分析对比,得出《公路桥涵设计通用规范》(JTD D60-2015)中规定的汽车荷载在验算该类桥梁倾覆时,偏不安全,且随着联长的增长,安全度降低。发现该类桥梁的汽车荷载产生的倾覆效应与其荷载总量有近似比例关系,与其荷载模式关系不大,并提出以公路-1级汽车荷载乘以3.4倍的分项系数为验算汽车荷载。     

独柱支承梁式桥倾覆稳定性验算方法研究

为减少独柱支撑匝道桥倾覆事故的发生,对该类桥梁倾覆稳定性验算方法进行研究.根据结构及受力特点,对独柱支承梁式桥进行分类,以北京市此类桥梁为背景,研究该类桥梁倾覆稳定性.研究结果表明,中墩固结独柱支承梁式桥倾覆破坏为构件强度破坏;中墩铰结独柱支承梁式桥倾覆破坏首先表现为边支座脱空,然后出现中墩支座转角超限,最终发生结构倾覆的本质特征,据此制定出了适用于验算独柱支承梁式桥倾覆稳定性的方法,可供同类桥梁的设计及维修加固参考.     

独柱支撑桥梁抗倾覆能力研究

随着城市建设不断发展，大量的立交桥、高架桥不断出现。独柱支撑梁式桥，因为其桥梁的自身优势被广泛采用。但近几年，关于独柱支撑体系桥梁的重大、恶性事故接连发生，造成多人死亡和重大的经济损失。独柱支撑梁式桥的横向稳定问题受到广泛重视。现行的桥梁设计和施工规范仅对横向稳定设计荷载进行了要求，并没有对平面曲线梁桥的内力分析方法、技术规定、相关设计参数进行相应说明，导致设计人员对此种桥型认识不能统一。通过对北京市现有独柱支撑梁式桥进行调查、统计、分类；根据归纳结果，建立典型模型进行计算求解。经过计算分析，进一步得出桥梁平曲线半径等因素对横向稳定的影响规律。     

曲线匝道桥抗倾覆设计和已建桥梁加固措施研究

近年来城市立交的兴建产生了大量小半径曲线匝道桥。由于曲线桥主梁的扭转从而导致梁端支座受力不均,避免边支座脱空和确保梁桥抗倾覆能力成为桥梁设计日益突出的重点。从下部支承设置和桥梁防支座脱空的关系出发,以某匝道桥设计实例为依据,通过空间有限元分析,提出匝道桥设计中推荐的支承设置方式。通过设计案例并结合近年频发的安全事故,对已建匝道桥提高抗倾覆能力易行有效的加固措施进行归纳总结。     

某城市桥梁抗倾覆验算与加固设计方案

以某城市桥梁抗倾覆验算与加固设计为工程背景,通过对该桥梁抗倾覆验算的总结梳理,分析该桥抗倾覆验算满足不了现行规范的原因,提出了针对性的设计原则和设计方案,为抗倾覆验算与设计提供参考.     

独柱墩箱梁桥抗倾覆验算及加固设计研究

近些年,我国桥梁上部结构倾覆事故多发,给人民生命和财产安全造成了较大损失。其中,独柱墩桥梁为易出现倾覆事故的典型结构之一。结合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362—2018）及《公路危旧桥梁排查和改造技术要求》（交办公路函〔2021〕321号）对桥梁抗倾覆评估验算提出的新要求,对某高速公路独柱墩现浇箱梁桥的抗倾覆能力进行验算评估,同时按照现行车辆荷载标准对桥梁加固前、后墩顶、墩底、墩身控制截面的承载能力极限状态进行验算。根据验算结果和桥梁结构特点,采用桥墩新增钢盖梁和横向增加支座、桥台处梁端新增抗拔销的加固方式,从而提高桥梁抗倾覆能力。目前桥梁加固施工已完成,运营状况良好。     

独柱墩连续箱梁桥抗倾覆验算和加固设计

以南昌市某一立交桥的B匝道为例,通过建立有限元模型对其进行了抗倾覆稳定验算及加固设计。研究了将中墩单点支承改为多点支承加固方法中加固桥墩个数、新增支座与原支座间距对桥梁抗倾覆稳定性及中墩受力的影响。最后,综合加固效果及加固费用的考虑,提出了可靠的抗倾覆加固的方案,可为同类型的独柱墩桥梁抗倾覆加固设计提供参考。     

独柱墩连续弯梁桥抗倾覆验算及加固方法

近年来,独柱墩连续梁桥因为横向抗倾覆能力不足而坍塌的事故时有发生。以某在役匝道桥为工程背景,提出独柱墩连续弯梁桥横向抗倾覆稳定性的验算方法,并推荐可行有效的加固措施,为类似桥梁的加固设计提供参考。     

某墩梁固结独柱墩曲线匝道桥倾覆安全性评估

目前对于墩梁固结独柱墩桥梁横向倾覆安全性评估的研究较少,验算加固等方面存在争议。以某建成年代较久远墩梁固结独柱墩曲线匝道桥为例,利用Midas有限元软件建立桥梁计算模型,考虑新旧公路桥梁规范,组合6种不同荷载工况进行抗倾覆验算。结果表明,匝道桥的两端内侧支座在不利工况作用下存在脱空风险;旧规范下匝道桥横向抗倾覆稳定系数不仅大于当时规定的安全限值1.3,也大于新规范规定的安全限值2.5;6种工况下固结墩柱均满足弯压承载力要求;汽车荷载效应分项系数取3.452 6时,匝道桥的3^#墩先达到抗弯承载力限值,桥梁整体将失稳发生倾覆;内侧支座、墩顶最大位移均未超过位移容许值;现有抗倾覆系数计算公式仍有改进空间,建议对于墩梁固结桥梁,抗倾覆系数可在某些条件下非优先考虑;最后综合工程实际、经济性和合理性,提出增设一种高强度抗拉拔装置的加固方案,支座不再出现脱空,横向倾覆安全性得到提高。研究成果可为后续规范改进、墩梁固结独柱墩桥梁倾覆安全性验算加固提供参考借鉴。     

重载交通条件下榆佳高速公路汽车荷载研究

榆林至佳县高速公路是陕西省重要的能源运输大通道,重型汽车比例高,交通量大,应用现行规范公路—Ⅰ级汽车荷载进行设计难以满足目标可靠度要求。在对该区域进行交通量调查、研究的基础上,提出适应于该高速公路重载交通特点的桥梁荷载模型。该模型采用车列荷载模式,能直观反映作用于桥梁汽车轴重、总重、轴距等参数,方便桥梁的运营管理,且使桥梁在实际重载交通条件下的安全性和耐久性得到保证。该汽车荷载模型与公路—Ⅰ级的对比分析表明:若采用公路—Ⅰ级汽车荷载乘以放大系数的方法进行设计,会造成不必要的浪费,却未必起到控制设计的目的。采用该汽车荷载进行桥梁设计对总造价影响较小,却能提高公路通行能力。     

避险车道制动距离计算方法研究

国内外的实践经验已经证明,避险车道改善连续长大下坡路段交通安全问题最常用且最有效的工程措施。避险车道制动距离的计算是避险车道设计中的关键问题。介绍了3种制动距离计算方法,分别为:基于运动学原理的分析方法,基于动量原理的分析方法,以及基于实车试验的经验数据拟合方法,并介绍了各种计算方法的原理与计算过程,总结了各种计算方法的优缺点。对避险车道制动距离的探讨,可为避险车道的长度设计提供重要参考。     

无锡市西环线匝道桥预应力筋张拉伸长量计算

该文以无锡市西环线匝道桥为例,从计算公式、计算参数的取值等方面逐一阐述了预应力筋空间曲线布置时伸长量计算方法及过程。     

基于桥梁结构安全可靠性的车辆载重限值研究

针对运营阶段桥梁汽车荷载限载管理问题,开展基于安全可靠性的车辆载重限值分析方法研究.通过实测车辆荷载数据统计,分析现阶段载重车辆类型及其荷载分布特征.根据车型比例、车辆超载情况,以及各车型轴组配置对结构响应的影响,建立桥梁限载的典型车型谱系.以可靠性理论为基础,从结构安全角度,提出基于可靠度反问题的车辆载重限值分析方法...     

简支梁桥主梁的活载剪力计算

该文考虑荷载横向分布系数沿跨度的变化,用解析法建立了简支梁桥主梁由车道荷载图式中的集中荷载产生的支点截面最大剪力实用计算公式,避免了通过试算求最大剪力时的麻烦,详细论述了各种情况下主梁支点截面最大剪力的计算方法。同时对车道荷载中的均布荷载产生的支点剪力,也导出了具体计算公式,以便实际应用。最后通过三个算例,详细说明了公式在各种情况下的应用。     

独柱墩桥梁抗倾覆稳定性分析

汲取近几年发生的独柱墩桥梁倾覆事故的教训与经验,结合现行规范的相关规定,对该类桥梁的抗倾覆稳定性作了一些分析,得到了一些分析结果,希望能对以后独柱墩桥梁的设计工作提供一些详实、可靠的指导性建议.     

地面堆载对既有桥梁结构的影响分析

针对在桥墩附近违章堆载影响桥梁结构安全的情况,研究地面堆载对既有桥梁结构的影响。以某匝道桥为例,对梁体变位、墩顶偏位、墩顶支座位移及伸缩缝缝宽等指标进行连续监测,判定险情出现时结构变位是否处于稳定状态;采用美国土工软件FLAC3D模拟被动桩的空间变形和受力状态,验证了地面堆载是产生墩身位移的主要因素,并对地面堆载对桩基和上部结构的影响进行理论分析,通过双速度法对桩基础进行检测。结果表明:在地面堆载作用下,桥墩发生水平位移,进而导致桥梁支座发生滑移,桩基与承台交接处混凝土开裂。建议继续进行结构的变形监测,同时立即对梁体进行复位,对桥梁下部结构进行加固维修。     

基于轮胎-颗粒流动力学模型的避险车道参数匹配方案研究

为了优化山区公路避险车道参数设计方案,基于离散元基本理论与方法,建立轮胎与避险车道集料颗粒流模型。利用自主研发的轮胎性能测试系统对货车轮胎垂直特性进行了室内台架试验研究,通过检测不同输入条件下的响应,标定了轮胎颗粒流模型细观参数。采用漏斗法测量了避险车道集料休止角,结合离散元颗粒流仿真方法,对集料颗粒流模型表面摩擦因数进行了标定。基于所建立的轮胎与避险车道的集料颗粒流模型,仿真分析了轮胎在避险车道中的行驶过程,模拟了车辆在运行过程中的行驶距离、行驶速度与轮胎转速的变化趋势。在甘肃S308省道K209+400处避险车道进行了实车道路试验,试验结果验证了该仿真方法的正确性。通过所建立的轮胎-颗粒流模型对比分析了不同铺设厚度,不同集料大小下的仿真结果。综合考虑减速效果和施工成本,确立了避险车道铺设厚度、铺设长度、颗粒材料等设计技术参数。研究结果表明：离散元法能够很好地模拟车辆在避险车道中的行驶过程;考虑到颗粒固结等因素,建议避险车道铺设厚度不小于0.8 m;针对行驶速度大于90 km·h^-1的载货汽车,避险车道设计长度建议大于130 m;避险车道集料方面,建议选用粒径为1~3 cm且圆度较高的砾石作为路床材料。     

美国公路桥梁设计规范中关于设计汽车荷载的研究

美国公路桥梁设计规范(AASHTO LRFD)中设计汽车荷载种类多样且复杂,介绍该规范中关于HL-93设计汽车荷载的相关规定,以及荷载影响线的动态规划法分析原理,进而研究变轴距、变车距等形式的HL-93设计汽车荷载在MIDAS Civil通用有限元软件中的快速实现方法。对国外某实桥进行HL-93设计汽车荷载效应分析,并与中国规范做对比分析。结果表明:对该多跨等截面连续梁,随着轴距的增加,主梁支点负弯矩、跨中正弯矩逐渐减小;而随着车距的增加,跨中正弯矩基本不变,支点负弯矩呈现先增大而后逐渐减小的规律。中国公路Ⅰ级与美国HL-93设计汽车荷载效应相比,主梁剪力与跨中正弯矩前者比后者大,支点负弯矩前者比后者小15%左右。     

避险车道偏角设置方法探讨

截止目前,我国避险车道的发展已达14a,但在设计中,避险车道的偏角仍然没有可靠的理论设置方法,设计者多根据经验通过主观判断确定避险车道的偏角设置,造成偏角设置不合理,降低避险车道的防护安全性。根据失控车辆从主线偏转进入避险车道过程中的行驶安全特点分析,提出了合理的避险车道偏角设置方法,为避险车道偏角的设计提供理论依据。     

考虑抗扭性能影响的多梁式矮箱梁桥荷载横向分布计算

目前对于多梁式矮箱梁桥的荷载横向分布计算采用刚接梁法,或采用有限元软件建立模型计算,但以上2种方法都未将抗扭刚度的影响考虑在内。因此,以上采用的2种计算分析方法不能对结构的特性进行准确模拟计算,也不能十分准确地对桥梁技术状况以及承载能力进行评价。为此,基于传统刚接梁计算荷载横向分布方法,在建立柔度系数矩阵时加入考虑主梁和翼板的约束扭转作用,提出一种适用于多梁式矮箱梁桥的荷载横向分布计算方法。为验证该方法的正确性,以某20 m跨径预制PC箱梁桥为对象,采用考虑抗扭刚度、未考虑抗扭刚度的刚接梁法和有限元数值模拟方法（梁格模型和板单元模型）计算其荷载横向分布系数,并与场地试验（中载和偏载2种工况）实测结果进行验证对比。结果表明：所提出的横向分布计算方法比未考虑箱梁主梁和翼板扭转的刚接梁法计算精度更高,也更接近实桥受力特点;同时,梁格模型、板单元模型与所提出的横向分布计算方法所得计算结果整体趋势基本上一致,相比于有限元数值模拟计算结果,采用该横向分布计算方法所得应变和挠度横向分布与实测结果更为接近,且偏差都在20%以内;该方法可在现场场地试验和桥梁承载能力评定中替代复杂的有限元数值计算方法,为预制矮箱梁桥场地试验和桥梁技术状况及其承载能力的评定提供较为准确的理论参考依据。