高墩大跨连续刚构桥非线性稳定性分析

桥梁结构的稳定性是关系其安全与经济的主要问题之一,它与强度问题有着同等重要的意义,由于大跨度桥梁日益广泛地采用高强材料和薄壁结构,使稳定问题显得比以往更为重要。     

高墩大跨连续刚构桥的稳定性分析

研究目的:西部地区及偏远地区受地形条件的限制,修建公路时常需要跨越河流、沟谷等复杂地形,因此高墩大跨连续刚沟桥的修建日益增多,其墩高也由原来的几十米提升到了上百米的高度,随着墩高的增大、跨径的增长,对该类桥型稳定性问题的研究就显得尤为重要。研究结论:本文以山西省某(90+168+90)m高墩大跨连续刚构桥为工程背景,分别进行了高墩自体稳定性分析、施工阶段最大悬臂状态稳定性分析以及成桥阶段稳定性分析。通过计算可知:(1)高墩自体稳定性分析中,温度效应对高墩稳定性的影响较小;(2)施工阶段最大悬臂阶段的稳定性分析中,各向风荷载中顺桥向的风荷载对结构的稳定性最为不利;(3)成桥阶段的稳定性分析中,当车道荷载和人群荷载的均布力布置于中跨时对成桥的稳定性最为不利,风荷载对成桥阶段的稳定性影响较小,而温度效应对稳定性的影响则不可忽略;(4)该桥在施工过程中以及成桥阶段均具有良好的稳定性,计算分析过程对实际工程中高墩大跨连续刚构桥梁的稳定性分析具有一定的参考价值。     

铁路高墩大跨连续刚构桥设计中的一些问题

本文以南昆线清水河大桥的大跨连续刚构的梁部设计作了概要介绍，并对控制高墩设计的横向刚度问题进行了探讨。     

高墩大跨刚构桥施工稳定性分析研究

研究目的:高墩大跨度连续刚构桥悬浇施工中,最大悬臂状态下结构的稳定性至关重要。本文以牛角坪双线特大桥为工程背景,考虑结构的几何非线性和材料非线性,对施工过程中的主墩及最大悬臂状态进行了非线性屈曲分析,研究高墩大跨连续刚构桥施工阶段稳定性。研究结论:采用ANSYS有限元程序,建立了本桥最大悬臂状态实体单元模型,综合考虑了双重非线性的影响,研究该桥最大悬臂状态施工过程中可能出现的9种工况的施工稳定性,研究结果表明,该桥主墩纵向弯曲刚度小于横向弯曲刚度,墩相对较易发生纵向屈曲失稳,但稳定特征值大,其主墩自体稳定性及最大悬臂施工状态施工稳定性好,施工过程中结构不会发生稳定性破坏,对于工程实践具有实际指导意义。     

地震作用下高墩大跨连续刚构桥几何非线性影响研究

以考虑结构的几何非线性的地震响应分析方法对某山区高墩大跨连续刚构桥进行地震响应分析,并与该桥几何线性地震响应结果进行了对比。结果显示：地震输入方向为纵向+竖向时,是否考虑几何非线性的计算结果基本一致;而地震输入方向为横向+竖向时,是否考虑几何非线性的计算结果差异很大,指出桥梁横向刚度及桥梁曲线结构是两种计算结果发生差异的主要因素。所以,对横向刚度较弱或带有曲线梁段的桥梁进行抗震计算时,建议考虑几何非线性的影响。     

高墩大跨桥梁桥墩升温对桥上无缝线路的影响研究

高墩大跨桥梁桥墩整体在太阳辐射下升温,会使桥墩顶部产生竖向位移。对桥墩升温产生竖向位移对无缝线路的影响这一问题,使用有限元软件建立线-桥-墩一体化模型,分析高墩升温条件下桥上无缝线路的受力及变形。计算结果表明:桥墩的升温对桥墩受力影响较小,桥墩温度变化引起的线路竖向不平顺主要是长波不平顺。建议高墩大跨桥梁不考虑桥墩整体温度变化对线路受力的影响,但要对桥墩变形引起的竖向不平顺进行检算,以满足规范对桥上无缝线路验收的需要。     

高墩大跨刚构桥边跨现浇段施工技术研究

针对黄河特大桥边跨现浇段高墩大跨的结构形式,以及地处山体陡坡地段的工程特点,重点对现浇段托架的设置形式、托架预压方法、偏载条件下托架配重方案、塔吊和电梯的预埋件形式、托架拆除方案等方面进行了深入研究。结果表明,采用配重托架方案消除了刚构桥现浇段施工对薄壁空心墩墩身根部结构受力的影响;采用液压千斤顶张拉钢绞线模拟荷载进行配重及预压,减少了常规工艺的繁琐过程。     

A型高墩大跨混凝土连续刚构桥车桥动力分析

研究目的:针对A型高墩大跨混凝土连续刚构桥,具有墩高、跨度大、墩身体量轻、刚度相对小等特点,分析车桥耦合动力响应,得出车桥动力性能指标,探讨桥梁结构横向自振周期与车桥动力响应的关系。研究结论:(1)结构基频为纵向振动,频率为0.401 Hz,第二振型为横向振动,频率为0.657 Hz,一阶竖弯频率为1.125 Hz;(2)客车以200 km/h运行,车辆运行安全性和平稳性满足要求,横向及竖向舒适度指标均为优良;货车以120 km/h运行,能满足车辆运行安全性和平稳性要求;A型高墩能较好地解决大跨度连续刚构桥的动力性能问题;(3)桥梁横向第一自振周期对桥梁横向振幅影响较大,对梁体竖向、横向加速度影响规律不明确;(4)车辆响应对桥梁横向自振周期不敏感,采用桥梁横向自振周期来反映桥上车辆的运行安全性、舒适性和平稳性的规律性不明显,两者的相关性不显著;(5)本文分析成果对高墩大跨铁路桥梁设计具有指导意义。     

高墩大跨连续刚构桥稳定性分析

桥梁结构的稳定性是关系其安全的主要问题之一,尤其是一些跨越沟谷的大跨桥梁结构,桥墩的高度可达一两百米,其稳定性问题就显得尤为突出。本文以瓮安河大桥为背景,使用有限元程序Midas,按第一类稳定问题的分析方法对瓮安河大桥桥墩自稳性、最大悬臂状态及全桥稳定性进行分析计算,结果表明,各工况下桥梁的稳定性均满足要求。分析计算结果为同类桥梁设计提供了参考。     

大跨高墩连续刚构温度应力实用计算方法

通过对主跨100 m的连续刚构大沙沟特大桥主桥的106 m高墩的分析,研究了寒潮工况时矩形空心墩在墩顶自由和弹性约束下的竖向应力状态,并采用按照刚度分配原则计算墩顶约束下墩身温度应力的方法,推导了墩顶自由和竖向约束下的温度应力计算公式,最后将该方法与软件实体分析的结果进行对比,表明该方法是合理的。     

高墩曲线刚构施工及运营状态下桥墩稳定分析

分析了高墩曲线刚构桥墩在施工及运营状态下的稳定问题。对于施工阶段,基于偏心受压柱承载力计算方法,分析了曲线半径和墩高对悬臂阶段桥墩承载力的影响,并分析了施工阶段桥墩二类稳定问题(塑性稳定)的特点。对于成桥阶段,基于某实桥,利用空间有限元分析了运营阶段弹性稳定与曲线半径和墩高的关系。     

大跨高墩连续刚构桥地震响应分析

以芙蓉江特大桥为工程背景,采用有限元软件ANSYS建立了大跨高墩连续刚构桥的有桩和无桩两种空间有限元模型,对其动力特性和地震响应进行了计算分析。采用反应谱法和时程分析法分别计算了E1地震作用下,结构的位移响应和内力响应,考虑了顺桥向+竖向和横桥向+竖向两种工况。分析表明,两种分析方法的计算结果较为接近,且考虑结构的桩土效应后,内力反应不一定变大,即未必是偏安全考虑。     

大跨高墩刚构桥施工环境影响分析及其对策

考虑温度、风荷载对特大桥施工的影响,对比分析英国规范和中国规范中2种温度梯度模式以及不同横桥向风速情况下的刚构桥施工过程中应力与挠度变化。研究结果表明:特大桥施工过程中应加强温度、风力等环境影响的监控,应选择合适的温度梯度模式来计算和控制施工过程中温度对桥梁立模标高的影响,并在施工过程中进行挠度预补偿;对于峡谷地形,应建立有限元模型分析风力对结构影响,得出允许施工测量及允许施工的风速临界值,并加强墩底应力监测。     

连续刚构双肢薄壁墩参数的优化设计

根据变形协调条件建立主梁和单墩之间的内力关系 ,根据造价设置目标函数 ,应用非线性规划理论的可行方向法建立了双薄壁墩参数设计的优化模型 ,提供了一种有效优化设计方法 ,编制了相应程序进行实例计算和参数分析 ,从分析结果中 ,得出了一些有工程价值的结论。     

145m高墩连续刚构施工控制与监测

以洛河特大桥工程为例,介绍了预应力高墩大跨连续刚构施工的控制原理、方法、控制精度;建立桥梁的几何(线形)控制和应力控制的数学模型、目标函数及物理模型;建立现场计算机工作站对各施工阶段进行监控.     

大跨度连续刚构轻型挂篮的设计

结合韩家店1号大桥的挂篮设计,在挂篮形式上选取了三角形挂篮并对该种类型的挂篮各构件的传力机理做了仔细研究,而且建立了3D空间有限元模型,详细分析了在施工过程中和行走过程中挂篮各构件的受力和变形情况,设计符合使用要求,挂篮较大的整体刚度也将对施工变形及线形的控制有益.     

高墩大跨连续刚构铁路桥合龙施工关键技术

结合襄渝铁路二线牛角坪双线特大桥高墩大跨连续刚构桥舍龙施工实践,介绍中跨合龙施加顶推力方法和边跨合龙段及直线段悬挂模板支架整体现浇工艺.提出了在实际合龙温度与设计合龙温度相差较大的条件下保证合龙施工质量的技术措施,以供类似桥梁施工时参考.     

大跨度曲线连续刚构桥施工控制分析

结合自适应控制系统在曲线连续刚构桥梁工程中的应用,采用结构空间分析与工程试验、现场实测相结合的方式,分析了大跨度曲线梁桥挠度的影响因素,重点阐述了扭转预拱度的设置.     

铁路连续刚构桥墩梁固结处的局部应力分析研究

以严寒地区的某铁路连续刚构桥为例，应用大型有限元分析软件ANSYS对墩梁固结段应力状态受年温度变化的影响进行了分析。结果表明年温度的变化对连续刚构墩梁固结处的应力状态影响较大，甚至可能出现超过设计允许值的现象。为保证桥梁使用的安全，在设计和施工时应加以重视。     

大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工监控分析

以大跨径预应力钢筋混凝土连续刚构桥为研究背景,应用桥梁结构设计与施工计算软件桥梁博士(D r.B ridge)建立计算模型,分析计算各施工阶段结构行为。以最小二乘法为基础进行参数识别的误差分析和状态预测法进行标高、应力控制。通过各施工阶段高程、应力实测值与理论计算值的对比分析,验证了计算模型和分析方法的正确性。