滑道高程偏差对PC顶推箱梁梁体受力行为影响研究

以某顶推连续PC箱梁为研究对象,对比分析滑道高程偏差对滑道支座反力、梁体应力及变形的影响。计算结果表明:中滑道下降或边滑道上升对中滑道支反力均有显著影响,当中滑道B下沉0.5 mm时,对应支座反力降幅78%,中滑道B下沉1 mm时,对应位置完全脱空;当边滑道上升0.5 mm时,中滑道支座反力降幅38.9%,边滑道上升1.5 mm时,中滑道完全脱空;滑道发生毫米级偏差,都将对梁体应力产生显著影响,其压应力变化幅度显著,梁体存在局部压应力集中现象。     

横向四滑道步履式顶推宽幅钢箱梁局部应力分析

采用横向四滑道步履式顶推的宽幅钢箱梁,其与顶推支撑接触区域的局部受力特性如何缺乏研究,且对能否确保顶推安全与顺利至关重要。以泸州沱江四桥变曲率竖曲线钢箱梁顶推施工为背景,采用通用有限元软件ABAQUS建立典型不利工况下"梁-壳-实-接触"混合有限元模型,对局部受力最不利的L5临时墩滑道处钢箱梁的应力及其对材料参数、施工误差的敏感性进行了分析。结果表明:典型不利工况下滑道处钢箱梁线弹性局部稳定安全系数和应力满足规范要求;无应力状态横向四滑道顶面标高相同,梁底横向标高相同;在钢箱梁自重作用下,横向四滑道支反力不等,内外侧滑道支反力分配比为1.69∶1;垫块在采用设计面积条件下,等效弹模降低至钢材的60%,滑道处钢箱梁局部受力最佳;滑道处钢箱梁主要受力构件应力对横向四滑道顶升不同步、转角偏差较为敏感;竖向顶升高差的安全阈值为±5 mm,外侧钢垫块顶面标高宜比内侧钢垫块顶面标高高2 mm;《公路桥涵施工技术规范》顶推施工轴线偏位的允许值为10 mm,对横向四滑道的钢箱梁顶推施工具有一定的富余度。     

预应力混凝土连续梁横向顶推过程仿真分析

对一座预应力混凝土等截面连续箱梁的顶推过程进行了仿真分析,采用ANSYS软件建立了该梁的三维实体有限元模型,研究了顶推过程中滑道沉降对支反力、梁体内力以及梁体应力的影响.得到的结论对既有大跨度预应力混凝土连续梁的横向顶推施工具有一定的借鉴和参考作用.     

曲线钢箱梁桥曲率半径影响效应参数化分析

随着我国桥梁设计施工技术的快速发展,国内已建成大量的钢结构曲线梁桥,但由于钢结构桥梁自重较轻,在自重和车辆等荷载的作用下,容易发生支座脱空现象,因此,有必要进行钢结构曲线桥梁的受力特性研究,以避免支座脱空等结构病害的发生,确保桥梁结构的安全。本文以某已建工程实例桥为背景,分析了该桥在其它控制因素不变的条件下,不同曲率半径对主梁应力及支反力等结构受力特性的影响,给出了该类桥梁在不同曲率半径条件下,主梁应力及支反力的变化情况,以供同类桥梁参考。     

预应力混凝土连续梁桥步履式顶推施工控制仿真分析技术

以舟山市富翅门大桥富翅侧引桥的7跨预应力混凝土连续梁桥为工程背景,采用桥梁专用计算软件Midas Civil建立了空间有限元分析模型,对该预应力混凝土连续梁桥步履式顶推过程进行了仿真分析计算,计算结果表明:该桥在顶推施工过程中箱梁顶底板混凝土强度有一定的安全储备,顶推过程中主梁局部受力安全,且施工过程中主梁总体变形量不大;在顶推过程中主梁临时墩及各墩旁托架位置处均未出现负反力,即顶推过程中不会出现支点脱空的现象;施工过程中钢导梁的前端竖向位移较大,施工时要采取必要的预防、处理措施,同时应注意对钢导梁与主梁的相对横向偏位进行及时的纠偏,防止钢导梁因扭矩过大而发生扭曲变形。     

江东大桥顶推钢箱梁局部受力分析

采用顶推法施工的钢箱梁,在保证梁体整体受力安全的前提下,滑道处钢箱梁的局部受力安全也非常关键。以杭州市江东大桥无应力线形为多段连续曲线的钢箱梁的顶推施工为背景,针对支撑装置中含有橡胶垫块的滑道,运用ANSYS对钢箱梁局部进行三维有限元分析,对比4种典型工况下钢箱梁各个构件的应力分布情况,指出滑道处钢箱梁的转角位移是影响钢箱梁局部受力的关键因素。     

超大悬臂顶推钢箱提篮拱桥设计与施工

中交怒江连心桥主桥采用下承式提篮拱桥,拱肋采用钢箱拱,主梁采用钢-混凝土组合梁,吊杆为网状结构。施工采用主结构整体顶推方法,受限于怒江流速急、水深大,顶推施工最大悬臂达100 m。通过对施工过程的总体及局部模拟计算,并在施工过程中对应力、位移进行监控,对顶推标高及千斤顶支反力随顶推过程进行动态调整,最终主桥顺利就位。     

强涌浪海域混合梁刚构桥钢箱梁顶推合龙技术

援马尔代夫中马友谊大桥主桥为(100+2×180+140+100+60)m混合梁V形支腿连续刚构桥,180m跨和140m跨跨中区段主梁采用钢箱-超高性能混凝土叠合梁(每段叠合梁两端各包含长4.0m的钢-混结合段),其跨中分别设置50m和22m长的钢箱梁合龙段。因施工海域长周期波涌浪强烈,该桥大节段钢箱梁采用顶推合龙方案施工。在起吊钢-混结合段钢壳时,采用自动脱空的铰支架机构,以防止其碰撞甲板;在吊装小节段钢箱梁(50m长的钢箱梁合龙段分为4个小节段)至混凝土箱梁顶时,采用横向油气弹簧+竖向橡胶支垫的落梁缓冲技术,以防止钢箱梁下落时与混凝土梁体碰撞;顶推时,通过支点反力和导梁应力双控来保证结构安全,并通过调整混凝土梁顶部压重来控制主墩平衡弯矩;钢箱梁采用横向错位工艺合龙,实现了高精度配切合龙。     

变曲率竖曲线连续钢梁桥短导梁顶推施工受力研究

为研究连续钢梁桥短导梁顶推的受力特性,以某6×90 m连续钢槽梁为工程背景,采用桥梁商业程序Midas/Civil2012建立顶推整体有限元模型并进行仿真分析,结果表明:顶推主梁受力满足要求,但短导梁存在挠度过大的问题。为解决此问题,提出"多台阶"短导梁的施工方案。在此基础上,选取顶推最大悬臂工况,采用Ansys11.0建立钢槽梁的"杆-壳-接触"混合有限元模型。为保证局部仿真分析的可靠性,钢槽梁悬臂根部接触边界采用3种非线性约束单元分别进行模拟。理论与实测结果表明:在最大悬臂工况,主梁底板与滑道存在局部脱空,接触长度仅占滑道总长的27%~29%。     

铁路钢桁梁桥顶推施工技术优化改进研究

京沪铁路昆山至陆家浜段既有铁路改建工程中，跨青阳港航道80 m下承式钢桁梁采用顶推法施工。介绍了桥梁施工的关键内容、顶推施工的主系统构成，并对顶推装置系统进行了改进研究。通过将钢桁梁拼装支架与桥梁下部结构相结合形成顶推施工平台，根据长行程千斤顶的工作原理，将一体化自锚式顶推装置与滑道相结合，形成自锚式的动力系统。顶推装置将千斤顶与反力架合成整体，实现千斤顶与反力架的同步前进。改进后的顶推系统安装方便，顶推效率高，大幅减少了作业人员数量。     

基于比拟杆法的多室箱梁竖弯段剪力滞效应计算及分析

为了分析梁轴线为竖向曲线的多室箱梁在桥墩处的剪力滞效应,基于比拟杆理论,通过用支座反力等效代替桥墩约束,求得了顶板沿桥轴线的轴力、剪力方程,算出了各加劲肋、腹板处加劲杆的换算面积,然后根据剪切变形协调方程,建立了考虑加劲肋影响的剪力滞微分方程组。将所建方程组的计算结果与采用ANSYS APDL软件建立的板壳有限元模型计算结果进行对比后发现：采用所建方程可避免求解2阶微分方程组的困难,易于使用,且能反映局部竖弯梁段的剪力滞效应变化情况,但计算精度随着叠加并积分的剪力流增加而降低;对于靠近计算起始端截面的加劲杆而言,比拟杆法计算应力与模型计算应力差值在10%左右;竖弯梁顶板最大应力处的剪力滞系数为1.4,大于直梁在该处的剪力滞系数1.2,直梁在该处的轴向应力与竖弯梁相比减小了5.9 MPa,可以认为存在竖弯的箱型梁对剪力滞的影响是不利的。     

基于强配筋法的结合梁负弯矩区受力研究

该文结合某大桥的桥面分析实例,利用有限元软件建立仿真模型,针对强配筋法进行研究。模拟组合梁负弯矩区试验测试在分级加载情况下,混凝土桥面板、钢梁腹板、钢梁上下翼缘等主要控制点的应力与变形,研究混凝土板、钢梁腹板、钢梁上下翼缘的应力分布与大小,确定在不同设计方法作用下,支点负弯矩区混凝土桥面板和钢梁的内力分配,桥面板应力分布,从而为桥梁设计提供可用参考依据。     

连续箱梁桥同步顶升技术研究

为对连续箱梁桥同步顶升技术进行研究，以淮北某立交桥为研究对象，通过顶升全过程监测以及有限元分析，分析了连续梁桥顶升过程中位移和应力变化情况以及顶升位移偏差对结构内力的影响。结果表明，在更换支座的过程中，结构会产生较大横向和纵向偏位，应密切关注各顶升支点位移情况，同时做好限位措施；顶升过程中，梁底受力方向与桥梁竖向位移差异变化基本一致，顶升施工安全可靠；截面的附加应力对中墩的位移偏差更加敏感。     

大跨度斜拉桥双向曲面混合桥塔钢-混结合段受力性能研究

为研究大跨度斜拉桥双向曲面混合桥塔钢-混结合段的力学行为与传力机理,设计相似比为1:4的全截面静载试验模型,测试最不利及超载工况下结构的应力、变形、开裂等;结合有限元仿真分析,研究桥塔钢-混结合段的传力机理,并进一步探讨结构构造参数对其影响规律。结果表明:最不利荷载工况下,钢结构最不利压应力为-165.44 MPa,位于钢过渡段主跨受压侧壁板;混凝土最不利拉应力为8.65 MPa,叠加预应力效应后约为1.73 MPa,位于混凝土段边跨受拉侧;沿塔轴向,钢结构应力平缓降低并在承压板附近存在突变,混凝土应力较为平稳;剪力钉及PBL剪力键弯曲应力均呈"两头大、中间小"的马鞍形分布。模型各构件实测应力随荷载增加呈线性增长,模型整体处于弹性受力状态;结合段钢-混最大滑移值仅65 μm,钢-混之间协同受力良好;模型上下缘实测应力差异约为10%,表明双向曲面构造引起一定的空间受力特性,但挠度量值差异小。超载工况下,1.4倍加载时混凝土段边跨受拉侧出现裂纹;1.7倍加载时钢过渡段主跨受压侧局部应力屈服,模型受力整体表现为以钢过渡段受压侧及混凝土段受拉侧最为不利。2.0倍加载下,模型水平挠度随荷载变化均近似线性增加,转角近似满足线性变化,受混凝土开裂影响较小;最大水平挠度仅1.43 mm,挠跨比约为1/3 000,结构具有良好的刚度性能;结合段内混凝土局部开裂对受拉区的钢-混相对滑移影响较为显著。通过承压板、钢壁板及PBL板分别传递荷载66.3%、15.2%及18.5%,承压板为主要传力构件。参数讨论表明,原桥合理承压板、钢壁板厚度分别介于40~80、24~40 mm之间,剪力连接件刚度对结构传力影响较小。     

呼和浩特市三环路特大桥预应力连续梁桥悬臂施工控制研究

基于呼和浩特市三环路特大桥,对其预应力连续梁桥悬臂施工控制进行了研究。结果表明,该桥挂篮最大剪力为268.82 kN、最大轴力为625.32 kN、最大弯矩为132.85 kN。在工作状态下,挂篮各杆件变形及受力能满足规范、设计要求。通过分析仿真模型的建立及控制参数具体取值,各标高测点理论值和实测值并不完全一致,变化幅度亦不十分显著,没有显著的规律性。理论值和实测值之间保持-4~2 mm范围内的差值变化。5.54 MPa是主要测点在中跨1/4截面和主梁悬臂根部受压应力的最大值,0.43 MPa是其最大拉应力值。现场实际监测的连续梁值和理论值具有较小偏差、变化规律比较类似,在施工控制中,所建模型能客观、准确地对实际施工进行反映,监测控制点切实可靠。     

土质边坡板椅式桩板挡墙工作机理数值计算分析

板椅式桩板挡墙是深厚斜坡软土地段路基边坡的一种新型支挡结构,亟需对其工作机理进行深入分析.运用ABAQUS有限元软件,建立了板椅式桩板挡墙的三维数值模型,对结构的内力变形、岩土体作用及主要影响因素进行了分析.结果表明:内力极值出现于桩梁交接处与岩土交界面附近,横梁需作为特殊构件设计;现有土压力分布假定基本能满足结构计算要求;覆土模量大于100 MPa或基岩模量大于10 GPa时,可不计岩土体参数对结构内力变形的影响;副桩布设于主桩内侧可有效降低椅式桩内力、转换桩基拉压属性,桩梁刚度比需控制在1～3范围内.     

大断面黄土隧道台阶法施工数值模拟研究

针对新建忻州隧道工程,运用有限元通用软件ANSYS,对大断面黄土隧道采用台阶法施工的过程进行数值模拟,探讨了采用台阶法施工隧道的围岩、初期支护及二次衬砌应力场和位移场随施工步的变化规律。在此基础上,研究了隧道初期支护、二次衬砌的支护效果以及隧道开挖对已施作初期支护受力及变形的影响。结果表明:①隧道施作初支有利于降低地层压应力,减小隧道变形;施作二衬能有效降低地层和初支的主应力,对隧道变形影响不大;②隧道的进一步开挖将导致已施作初支的压应力及位移值增大,使初支处于更危险的状态。     

连续梁拱组合桥梁边中跨比影响分析

连续梁拱组合桥梁主梁和拱肋协同受力,整体刚度大、跨越能力强。以三跨连续梁拱组合桥梁为工程背景,分析了边中跨比对桥梁内力、变形、支反力、自振频率、稳定等方面的影响。分析发现：桥梁主梁和拱肋的内力、变形,主梁边支点的支反力随边中跨比的增大而增大,且在恒载作用下边中跨比0.400时边支点出现负反力;桥梁自振频率随边中跨比的增大而减小;桥梁施工阶段稳定系数随边中跨比的增大而减小,成桥状态稳定系数随边中跨比的增大而增大,但稳定系数变化率均较小;连续梁拱组合桥梁的合理边中跨比建议在0.425～0.500之间。     

七都大桥北汊桥辅助墩合龙方案优化分析

七都大桥北汊桥主桥为五跨连续半漂浮体系叠合梁斜拉桥。为解决三向千斤顶调整墩顶梁段时操作空间受限及支架局部受力不能满足顶梁要求、辅助墩合龙前悬臂梁段起吊角度过大的问题,文中对原方案进行了优化,采用调整索力与线形,改变合龙段梁长,桥面吊机起吊墩顶梁段匹配的方式进行施工控制。结果表明,施工控制过程中结构的塔偏、应力、线形、索力在允许范围内变化,现场实测数据与理论计算结果相吻合,优化方案可行。