关于空心板梁桥拓宽后主梁基础沉降变形的分析与研究

以某空心板桥梁拓宽工程为例,研究新桥主梁在基础沉降下的变形,通过有限元模式的构建分析拼接缝受力特性,并对1mm、2mm、3mm、4mm、5mm五种不同沉降值下的主梁沉降曲线图分析,明确沉降方程,构建拓宽后空心板梁的梁格法模型,经过模型分析按照二阶曲线模拟新桥沉降,得到的应力值和实际值接近,论证了空心板梁桥拓宽后主梁按照二阶曲线确定沉降的真实合理性。     

两种配筋混凝土空心板桥的横向拼接可行性研究

当已有的普通钢筋混凝土简支空心板桥在进行横向拓宽时,新桥拟采用预应力混凝土空心板结构,研究了旧桥普通钢筋混凝土空心板与新桥预应力混凝土空心板等两种不同配筋混凝土结构之间横向拼接可行性问题。采用空间梁格有限元方法进行分析研究,研究成果表明:从结构内力的分配角度看,预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构的横向拼接应该更有利于旧桥结构的内力状态改善,对于旧桥各主梁的内力及结构变形都有一定程度的卸载作用,因此这种不同配筋种类的空心板桥之间进行横向拼接是可行的,而且旧桥各空心板梁的受力状态可符合原设计规范的要求。研究成果将为今后不同结构形式的空心板梁桥横向扩建设计时提供可参考性的设计建议。     

护栏对空心板梁桥校验系数的影响分析

为了研究护栏对空心板梁桥结构承载能力的影响程度,以2座空心板桥为依托进行了实桥荷载试验研究。首先建立了有限元理论分析模型,提出了3种护栏刚度沿横桥向的分布模式,通过分析挠度校验系数,给出了护栏刚度沿桥梁横向的合理分布模式,并通过应变校验系数和基频对比验证了分布模式的合理性。研究结果表明:护栏刚度沿桥梁结构横向呈曲线分布,在边缘两块板上的分布模式与实际吻合比较好。     

现浇空心板梁桥梁底纵向开裂分析与加固

现浇钢筋混凝土空心板梁桥在我国的桥梁建设中应用广泛,但是当宽跨比较大时容易出现梁底纵向开裂的问题。该文以空心板梁桥实际工程为研究背景,采用有限元软件Midas FEA,利用三维有限元方法对桥梁横向进行受力分析,得出结果为:宽跨比较大的空心板梁桥,其横向受力特征明显,在荷载作用下,板梁承受较大的横向弯矩。并根据裂缝的位置与成因提出了相应的加固措施与防治建议。     

有限元法计算简支T梁桥主梁横向分布系数

以简支T梁桥为例,采用有限元软件Midas Civil建立该桥有限元模型,分别提取各主梁不同截面的挠度、弯矩、支反力,绘制各主梁截面横向分布影响线;将汽车荷载作用于横向分布影响线最不利位置计算主梁横向分布系数,并与传统方法计算的主梁横向分布系数结果进行对比分析。分析结果表明,有限元法可准确计算桥梁横向分布系数,计算不同截面横向分布系数时需选择合理的主梁效应。     

T构悬臂施工温度场的测定及对主梁变形的影响与控制

以重庆太洪长江特大桥引桥120 m+120 m T形刚构砼箱梁桥为工程背景,通过实测现场温度,采用Origin软件,利用最小二乘法拟合得到桥墩和主梁在日照温差下的温度分布模式;采用有限元仿真软件MIDAS/Civil分析桥墩和箱梁温度梯度对主梁变形的影响,并实测主梁在同一温度梯度作用下的标高变化,验证仿真模型的正确性和可靠性;针对温度梯度使主梁产生过大变形的问题,在施工立模时以实测温度梯度为基础,通过有限元计算温度梯度作用下主梁的变形并对立模标高进行修正,以精确控制主梁线形,使成桥线形与设计目标吻合。     

普通钢筋和预应力钢筋混凝土空心板桥的横向拼接可行性研究

该文研究了旧桥普通钢筋混凝土(RC)空心板与新桥预应力混凝土(PC)空心板两种不同配筋混凝土结构之间横向拼接可行性问题.采用空间梁格有限元方法进行力学分析研究,研究成果表明:从结构内力的分配角度看,预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构的横向拼接应该更有利于旧桥结构的内力状态改善,对于旧桥各主梁的内力及结构变形都有一定程度的卸载作用,因此这种不同配筋种类的空心板梁桥之间进行横向拼接是可行的,但是对于刚度较大的预应力混凝土空心板而言,将分担更大的外荷载,这一点对其结构受力可能是不利的,设计时需要进行空间分析.     

空心板梁桥铰缝破坏机理精细化有限元分析

空心板梁桥在我国中小跨径桥梁中是一种得到广泛应用的桥梁形式,铰缝病害普遍出现在空心板梁桥的运营过程中,为了更好地对空心板梁桥进行养护加固,需要透彻研究铰缝的破坏机理.首先介绍了我国现行空心板梁桥的设计方法,然后利用ANSYS大型有限元分析软件建立精细化有限元模型对比铰接板法分析横向分布差异,最后研究空心板铰缝的横向正应...     

斜交连续板梁桥拼宽纵向接缝连接模型静载试验研究

以厦漳高速公路凤山分离立交大桥拓宽改造为背景,对斜交空心板梁桥拓宽改造纵向接缝连接问题进行试验研究,分析比较不同纵向接缝连接方式桥梁关键截面的应力分布、挠度与荷载横向分布等静力特性,同时通过数值分析比较了不均匀沉降引起的不同接缝连接桥梁的受力性能.结果表明:(1)刚性连接模型的整体性能略优于铰接连接模型;(2)新旧桥翼...     

小跨宽幅连续梁桥支座负反力分析

为研究小跨宽幅连续梁桥的受力特性和支座负反力问题,以河南沁阳市一座无梁板桥设计项目为研究对象,利用Midas/Civil软件分别建立单梁模型、梁格模型和板壳模型进行对比分析,提出适合工程设计的桥型方案。主要解决无梁板桥在温度梯度和不均匀沉降作用下产生较大的支座负反力问题,对结构构造进行结构优化。结果表明:宽幅桥建议采用梁格模型分析,按单梁模型计算的内力和支撑反力与实际偏差较大,无法指导设计;温度梯度和不均匀沉降对反力的影响非常大,荷载组合考虑这两项作用时,小跨宽幅连续梁桥出现支座负反力的概率较大,应引起重视;组合作用下,负反力不仅会出现在桥台的支座处,桥墩处也可能出现;横向支座多于两个时,相邻支座的反力相差较大,桥台处的外侧支座和桥墩上的内侧支座出现负反力的可能性相对较大;结构设计时,增加桩长以减少基础不均匀沉降,减小板厚、降低主梁刚度可以明显降低支座负反力的出现概率,而调整边中跨比影响相对较小。     

型钢-混凝土组合加固装配式空心板梁桥铰缝破坏模式及工作性能研究

为解决装配式空心板梁桥铰缝失效而产生单板受力难题,采用型钢-混凝土组合加固(顶板加固法)装配式空心板梁桥铰缝,以浙江省高速公路某13m装配式空心板梁桥为背景,对加固后铰缝破坏模式及工作性能进行研究。采用有限元软件分别建立铰缝局部(试件)有限元模型和空心板梁整体有限元模型,分析破坏状态下铰缝试件的应力特性和裂缝发展情况,计算跨中偏载作用下空心板梁的挠度特性、应力特性以及荷载横向分布系数变化规律。结果表明:型钢-混凝土组合加固能改变铰缝的传力方式,加固后铰缝破坏模式由弯剪破坏变为弯曲破坏;型钢-混凝土组合加固能显著改善铰缝的工作性能,提高空心板梁桥的承载能力以及加载刚度,促进多片板梁的协调变形,有效减小加载区域板梁与邻近板梁的荷载横向分布系数差异,避免出现单板受力;加固后的装配式空心板梁桥荷载横向分布系数理论计算建议采用刚接板梁法。     

沉降引起的新旧箱梁刚接翼缘板内力简化算法

箱梁桥拓宽设计时,新旧桥基础差异沉降引起的刚接翼缘板内力是新板设计和旧板验算的前提.为研究该项内力的简化算法,以某连续箱梁桥拓宽工程为例,基于变形协调原理分析了新桥基础不均匀沉降全部工况下刚接翼缘板的变形,按上拱和下挠2种情况分别比较得到刚接翼缘板横向两侧相对位移的最大值,并偏安全地将其简化.以简化值为荷载,结合梁模式,针对桥梁纵向不同位置分别提出了沉降引起的刚接翼缘板内力的简化算法.最后将荷载简化值和简化算法的内力与三维实体有限元法的计算结果进行对比,验证了简化算法的可行性和计算精度.     

大宽跨比连续T梁桥荷载横向分布系数试验研究

介绍某大宽跨比连续T梁桥荷载横向分布系数试验内容和方法,运用梁格法建立该桥有限元模型,对比分析各主梁挠度横向分布系数实测值和计算值,并归纳不同横隔板数量对大宽跨比T梁横向分布系数的影响。试验结果表明:各主梁横向分布系数计算值曲线和实测值曲线吻合较好。研究结果可为同类桥梁设计和试验提供参考。     

高速公路拓宽路基差异沉降有限元模拟及控制指标分析

针对目前中国高速公路拓宽改建中的新老路基差异沉降进行研究,利用有限元软件ABAQUS分析"余弦曲线"状差异沉降对路面结构的影响,比较最大差异沉降从1cm增加到10cm时路面应力情况,提出相应的差异沉降控制指标:最大横向变坡率为0.4%、一般横向变坡率为0.254%。     

基于GA算法的刚接空心板优化

对辖区规定桥跨和桥宽的空心板桥进行接缝刚化设计,建立了基于GA算法的刚接空心板优化框架与流程,优化分析包括顶板厚度、主梁片数、湿接缝宽度和厚度。使用有限元软件对优化后的刚接空心板梁桥进行验算,分析了刚接空心板梁桥的性能,以及通过试点桥进行验证。结果表明:优化后的刚接空心板梁桥能够满足规范要求,湿接缝可施工性强,而且荷载横向分布系数和横向连接处受力均呈现出明显的规律性。     

低收缩混凝土拼接连续箱梁桥顶板受力研究

针对桥梁拓宽改造工程中,新旧桥梁混凝土收缩差产生的附加应力会对桥梁结构顶板产生不利影响的问题,以深圳观澜互通主线桥左幅桥为工程背景,利用MIDAS FEA软件建立主梁实体有限元模型,对比分析采用普通混凝土和低收缩混凝土连接新旧桥梁时箱梁顶板的应力状态,并研究新桥存梁时间对箱梁顶板收缩附加应力的影响.结果表明:采用普通混...     

装配式空心板梁榫卯结构设计研究

针对装配式空心板梁桥铰缝横向连接易破坏的问题,取消企口式现浇铰缝构造,设计将榫卯连接应用于装配式空心板梁横向连接中,利用相邻空心板梁间的摩擦力和机械咬合力传递剪力,提高横向整体性.榫卯结构尺寸决定空心板梁的受力性能和连接效果,以某高速公路上空心板梁桥为工程背景,采用ANSYS有限元软件进行数值模拟,分析榫卯倾角、宽度、...     

装配式箱梁桥拓宽中的基础沉降控制标准研究

针对拓宽装配式小箱梁基础沉降差控制标准的研究,以长邯高速公路改扩建工程中某30m预应力混凝土连续箱梁桥为依托工程,提出了相应的沉降控制原则及方法:即从上部结构性能及施工阶段新桥短期预压后的沉降监测及预测两方面出发,结合有限元数值分析和灰色理论等方法,确定拓宽装配式小箱梁基础沉降差控制标准的合理范围。基于此方法的分析结果表明:预压1～2个月后新桥沉降基本趋于平稳,并提出了新旧桥基础沉降差控制标准的合理范围为2.5～5mm。该文所提出的沉降控制标准可为施工方确定新旧桥梁的连接时机以及为实际预压时间提供理论依据。     

宽幅斜拉桥牵索挂篮静载试验有限元分析

为了准确地反映牵索挂篮的受力及变形特性,保证牵索挂篮在宽幅斜拉桥悬臂浇筑施工中的安全并有效控制主梁的线形,以无锡葑溪斜拉桥为背景建立牵索挂篮的有限元模型,计算其在各试验工况下的应力及变形,并与实桥静载试验所得数据进行比较分析.结果表明:牵索挂篮的弹性变形及应力变化的有限元计算值与试验值趋势基本一致,误差均在可控范围内;通过牵索挂篮静载试验的有限元分析,可以近似真实地反映牵索挂篮在各工况下的应力及变形情况,可以依据有限元分析结果进行主梁线形控制.     

独塔人行悬索桥升级改造设计

陕西省汉中市独塔人行悬索旧桥锚碇端部间距为69.394 m,总宽2.15 m,钢桁架主梁和吊杆锈蚀严重.为提升汉中市独塔人行悬索桥的景观效果,在充分论证和有限元分析基础上,提出该桥的升级改造方案.利用原有的主塔、主缆、锚碇,拆除锈蚀严重的钢桁架主梁、吊杆和木质桥面板,采用纵横梁格体系主梁和玻璃桥面板,增设了抗风主索和抗风拉索.采用桥梁专用有限元分析软件Midas/Civil 2019,构建旧梁拆除和新桥计算分析模型.计算结果表明:桥梁旧桥拆除施工顺序可行,新桥各构件应力和变形满足规范要求.