体外预应力桥梁锚固块构造分析及拉压杆模型法配筋研究

采用3种有限元分析模型进行体外预应力桥梁锚固块的应力分析,分别考虑角钢、钢垫板、体外预应力钢管,钢筋网和分布钢筋对锚固块的影响,并对3种有限元模型计算结果进行分析对比。另外,对单孔锚固的T梁锚固块直接利用美国ACI-318-05混凝土结构规范中的拉压杆模型进行配筋设计;对多孔锚固的箱梁锚固块,忽略横向应力和竖向应力的相互影响,利用弹性应力法建立箱梁锚固块的横向和竖向配筋的拉压杆模型进行配筋设计。研究结果表明,在体外预应力锚固块与主梁相接部位中设置角钢有效地降低了这一位置由于大吨位张拉力引起的应力集中;设置了钢垫板、角钢、体外预应力钢管以及锚固区钢筋网和分布钢筋后,锚固区是安全的。因此,运用拉压杆模型法对体外预应力锚固块的配筋设计是合理可行的。     

连续配筋混凝土路面端部结构新方式探讨

锚固地梁可以约束端部变形,无缝伸缩缝可以释放端部位移,笔者介绍了将两者结合用于连接新建的连续配筋混凝土路面(CRCP)和原有下穿铁路通道的方案.采用ABAQUS非线性有限元程序分析了锚固地梁的应力和位移,分析结果表明:该端部连接方式将锚固结构与变形结构有机联系在一起,具有"刚柔相济"的特点,能更好地适应工程的需要.     

连续配筋混凝土路面矩形锚固地梁力学分析

该文首先介绍了连续配筋混凝土路面(CRCP)及其端部锚固设施,指出矩形锚固地梁在锚固设施中的优势,分析其影响因素,并基于矩阵位移法,对其结构简化为刚架结构,给出合理的单元划分个数。同时,在合理的单元划分下,研究各主要影响参数的敏感性,为其他矩形锚固地梁的计算分析提供依据。研究结果表明:一侧端部锚固地梁合理的单元个数为5n-1,n为一侧端部矩形锚固地梁个数。各参数的敏感性分析表明:端部锚固力和地基弹性模量对计算结果影响较大,同时应考虑端墙间距、端墙高度和宽度的影响,而混凝土弹性模量对结果的影响较小。     

某钢桁加劲梁斜拉桥索塔锚固区节段模型有限元分析

以某钢桁加劲梁斜拉桥为背景,利用有限元软件对索塔锚固区进行受力分析。通过增大预应力损失,分析比较混凝土索塔的受力情况。结果表明:混凝土索塔锚固区配置预应力是必要的。当预应力损失为40%时,使塔壁混凝土最大主拉应力大于容许主拉应力,开始产生裂缝。预应力损失的增加,使塔壁混凝土最大主压应力减小,但均满足规范的要求。塔壁混凝土在预应力束张拉、锚固端和斜拉索锚固端均表现为应力集中,应对其进行加强处理。     

连续刚构桥中跨跨中底板崩裂原因分析与加固措施

针对某连续刚构桥中跨跨中底板混凝土崩裂问题,采用空间有限元程序对该桥进行局部应力计算.通过计算结果分析得出该桥破坏的原因主要为横、竖向拉应力过大,提出加固措施,并对设计和施工提出了一些建议.     

大跨径T梁体外预应力加固锚固块设计研究

针对大跨径T形梁桥体外预应力加固中,普通混凝土结构锚固块构件普遍存在尺寸大、增加恒载多、施工复杂、工期长等问题,以某公路跨黄河特大桥为背景(主桥采用77×50 m预应力混凝土T梁),设计高强耐候钢结构和超高性能混凝土(UHPC)2种锚固块,分析2种体外预应力加固锚固块的可行性.采用有限元软件建立2种锚固块及T梁实体模型...     

受冲击荷载损坏桥梁的预应力CFRP加固方法研究

加拿大一座已运营40年的4跨预应力混凝土简支C形梁桥受冲击荷载损坏,采用3层预应力碳纤维增强材料(CFRP)薄板进行加固。为研究预应力CFRP板锚固系统的可靠性和加固的有效性,进行锚固系统可靠性能的试验、理论和有限元分析。研究结果表明:锚固系统设计可靠;CFRP板的初始脱胶荷载稍低于目标预应力水平;牵引板端部应力集中明显,是导致脱胶的重要因素,建议在锚固设计中考虑牵引板端部的剪应力;加固后,桥梁抗弯、抗裂能力能恢复到未受损状态;相比受损状态,加固后边梁的挠度和内部预应力钢绞线应变都减小了5%;加固后各梁段间的荷载重新分配。AASHTO LRFD评估表明该桥加固后在设计车辆荷载下是安全的。     

预应力碳纤维板加固受弯构件长期性能研究

在国内外预应力碳纤维板加固混凝土受弯构件研究成果的基础上,对国产预应力碳纤维板的长期徐变性能进行室内试验,并对预应力张拉锚具锚固端碳纤维板的滑移进行观测。试验结果表明:国产碳纤维板在50%左右极限应力长期张拉作用下,碳纤维板徐变量及预应力张拉机具锚固端碳纤维板滑移量都很小,为国产预应力碳纤维板加固混凝土结构的长期性能研究提供了可靠的理论数据。     

空心板桥设置横隔板对桥面铺装层力学性能的影响

以装配式预应力混凝土空心板桥为研究对象,利用有限元程序Midas/Civil建立空心板桥空间实体有限元计算模型,在对称荷载与偏载作用下,分别对无横隔板、端部设置横隔板、端部与跨中均设横隔板3种情况下的装配式预应力混凝土空心板桥的桥面铺装层进行力学性能分析,以了解空心板设置横隔板后对桥面铺装位移及应力分布的影响.计算结果...     

波形钢腹板特大桥体外预应力设计及应用研究

为给特大跨波形钢腹板组合箱梁桥体外预应力设计提供参考,以港珠澳珠海连接线工程前山河特大桥为背景,介绍体外预应力体系的布设、转向与锚固装置的设计细节、体外束保护与减振装置的构造及减振机理。采用有限元软件,建立体外预应力钢束转向块、锚固端节段及运营阶段全桥有限元数值模型,分析转向块及锚固端的局部应力,研究施加体外预应力后运营阶段结构受力情况,比较不同体外预应力张拉工序对成桥状态结构挠度、应力、弯矩等力学性能的影响。结果表明:转向块及锚固端节段满足结构局部应力安全要求;运营阶段结构挠度、混凝土主梁及波形钢腹板应力均满足设计规范要求,结构安全可靠;"全桥合龙后先张拉中跨,后对称张拉边跨"的体外束张拉方案为最优方案。     

锚固区布置对预应力T梁梁端局部应力影响研究

32.6m全预应力后张法分片式简支T梁因其制作方便、施工进度快等优点在铁路桥涵中广范围使用。某组梁在预应力张拉后即在其端部相同位置出现贯穿其端部截面的裂缝。端部是锚固区布置的集中区域,锚下混凝土处于空间三维应力状态,受力十分复杂。该文通过三维空间ANSYS有限元实体模型,发现该组T梁的设计存在局部拉应力过大的现象,这也是其端部断面开裂的主要原因。为了在以后的设计中避免该问题的出现,该文总结了锚固区布置对该梁梁端局部应力影响规律,提出了改锚固区布置的方法及减小该梁端部易出现裂缝部位应力的措施,结果表明该方法简单可靠,所得结论和建议可供同类结构设计参考使用。     

预应力钢筋混凝土齿块锚固区的三维有限元分析

采用三维有限元实体分析法研究预应力钢筋混凝土锚固区的应力状态,分析了钢束弯折角度及锚固块顺桥向长度对锚固区应力的影响,得到了一些基本规律。     

钢锚箱嵌固型索塔锚固结构受力机理分析

为提高钢锚箱型组合索塔锚固区传力可靠性,提出了一种将钢锚箱端部嵌固在索塔锚固区的新型结构;基于混合有限元模型,比较分析了该新型结构与现有内置型、外露型钢锚箱索塔锚固区的钢锚箱钢材利用率、塔壁混凝土应力以及钢-混凝土结合面受力机理;进一步探讨了嵌固端侧板厚度、连接件布置方式对钢锚箱嵌固型索塔锚固区受力机理的影响。结果表明:钢锚箱嵌固型索塔锚固结构具有较高的钢材利用率;端塔壁外侧混凝土主拉应力较内置型降低约1.5 MPa且外包钢板;钢锚箱与混凝土塔壁结合面连接件作用单方向均匀剪力;侧板厚度、连接件布置方式对连接件剪力影响较大;该新型构造传力可靠性高,可用于更大跨径斜拉桥拉索塔端锚固结构。     

独塔斜拉桥拉索锚固区混凝土设计与应力计算

该文采用ANSYS大型三维有限元软件对东平东江大桥独塔斜拉索锚固区混凝土进行应力分析。建立全塔仿真模型,在模型中模拟环向预应力系统,并考虑预应力损失,通过计算得出拉索锚固区应力分布情况。结果表明该计算方法较为准确,环向预应力设计较为合理。     

基于非线性有限元分析的新型锚固块设计

锚固块是体外预应力桥梁的关键构造之一.目前采用的锚固块都是由钢筋混凝土构成,其体积和自重较大,受力较复杂,一定程度上约束了体外预应力在桥梁上的应用.借鉴钢锚箱在斜拉桥索塔上应用的成功经验,采用理论计算和非线性有限元分析相结合的方法对体外预应力混凝土桥梁的钢锚箱进行设计和计算.结果表明,钢锚箱可用于体外预应力混凝土桥梁,其自重只有混凝土锚固块的50％,该结果可为体外预应力桥梁钢锚箱设计提供参考.     

南平闽江大桥索梁锚固区受力分析和试验研究

南平闽江大桥是一座采用半漂浮体系的双塔双索面预应力混凝土斜拉桥,跨径组成为（45＋160＋272＋130）m。为了研究索梁锚固区的应力状况及其传递规律,进行了光弹模型试验和有限元分析。该文介绍了其试验与分析的内容。试验结果和有限元计算结果相吻合,验证了有限元计算模型的正确性和光弹性试验的可靠性。计算结果表明索梁锚固区域整体结构处于受压状况,结构内部应力分布均匀,验证了该桥索梁锚固区域结构的传力可靠性和构造合理性。     

地震作用下钢桥墩锚固架设计方法研究

钢桥墩与混凝土承台之间的锚固是桥梁钢桥墩设计的关键部位。为对其设计的合理性进行验证,首先对该处局部设计进行描述,并采用整体有限元模型与局部有限元模型结合的方式,对地震荷载作用下钢桥墩与混凝土承台锚固处设计进行研究。结果表明:地震荷载作用下,锚固处钢结构应力水平较低;由于拉应力过大,压浆混凝土与承压钢板之间会产生分离。通过计算表明,钢桥墩与混凝土承台间采用的锚固螺栓结合锚固架设计传力可靠,结构安全合理。     

矮塔斜拉桥索鞍静力分析

结合一座矮塔斜拉桥设计、整体计算情况,为研究骑跨式索鞍局部受力状况,采用三维有限元软件建立矮塔斜拉桥索鞍区有限元模型,选取整体计算中最不利荷载进行静力分析,得到了桥塔索鞍区混凝土和索导管应力分布状况,分析索鞍处混凝土应力规律,对索鞍锚固区设计方案进行综合评价,并提出改进建议。     

箱涵结构优化设计

对混凝土箱涵进行了设计和验算,同时对原箱涵的顶、底板施加预应力,进行了有限元计算,并对原箱涵的顶、底板厚度进行调整减薄,施加直线预应力,进行有限元计算,结果表明:预应力箱涵顶、底板没有出现拉应力.最后进行了锚固区承压计算,结果符合要求.     

CRCP与铁路通道连接新方式应用研究

介绍一种新的端部处理方式,采用锚固地梁与无缝伸缩缝相结合的措施来连接连续配筋混凝土路面和铁路通道。锚固地梁主要用来约束路面面层的膨胀位移,无缝伸缩缝既保证通道的自由变形又保证接缝处的行车平整。通过ABAQUS有限元程序分析了锚固地梁的应力和位移,结果表明:该连接方式具有较好的适用性。