某波形钢腹板天桥设计方法研究

波形钢腹板组合箱梁桥是一种造型美观、受力合理的新型钢-混凝土组合结构,以某波形钢腹板PC组合箱梁跨线桥为背景,介绍了该桥的主梁整体设计、波形钢腹板构造设计、顶底板连接键设计计算,并按施加一期荷载、张拉体外预应力钢束、施加二期恒载、施加活载等施工及营运流程进行波形钢腹板预应力混凝土组合桥梁的上部结构顶底板混凝土应力、波形钢腹板应力及结构刚度(挠度)的有限元静力分析计算,验算其是否符合现行规范要求,为今后类似工程计算提供参考.     

单箱八室波纹钢腹板PC箱梁桥预应力施加效率研究

为研究单箱多室波纹钢腹板PC箱梁桥施工过程中预应力施加情况,以郑州市某市政高架桥(38m+56m+38m)为背景,实测了体内、体外预应力钢束张拉阶段箱梁底板应力,并与有限元计算结果进行了对比,验证了实测结果的有效性,根据实测结果对预应力的施加效率进行了计算分析。研究结果表明:对比同一截面两阶段底板正应力值,体内预应力钢束张拉阶段均比体外预应力钢束张拉阶段高;相对于普通混凝土箱梁或组合箱梁,波纹钢腹板组合梁桥的预应力施加效率有大幅提高。     

预应力张拉对箱梁底板混凝土的剥离效应研究

针对目前预应力混凝土箱梁设计和施工中的底板混凝土崩裂现象,考虑预应力孔道的应力集中和孔道对底板截面削弱的影响,采用空间有限元程序,研究了空间混凝土结构的计算理论和空间预应力的施加方法,分析了预应力张拉对箱梁底板混凝土的剥离效应.分析结果表明,预应力管道的曲线变化形式对径向力的影响较大;曲线突变处径向力和主拉应力大;长束的径向效应大于其余短束;腹板与底板交合部位的管道应力值大于其余管道周围的应力;靠近截面中心的管道变形大于腹板附近的管道变形.     

体外预应力对PC连续刚构桥关键截面应力的影响

以汉源大树大渡河大桥工程为背景,运用有限元软件对其进行仿真模拟计算,分析了在主跨跨中施加体外预应力对PC连续刚构桥关键截面(0#块根部截面、L/4截面、跨中截面)腹板顶缘、底缘应力的影响。计算结果表明施加体外预应力束后跨中截面腹板底缘、墩顶根部截面腹板顶缘应力由拉应力转为压应力;L/4截面顶、底缘及跨中截面顶缘压应力在施加体外束后均有所增加,但仍远远小于砼的抗压强度。     

顶推施工中波形钢腹板PC组合梁预应力效应分析

施加了预应力的波形钢腹板PC组合梁在桥梁顶推施工过程中,预应力钢束的实际应力在不断发生变化,为了详细了解预应力在箱梁顶推过程中的变化情况,以国内第一座采用整体式顶推施工的大跨度波形钢腹板PC组合梁为例,采用板壳实体模型详细模拟了波形腹板组合箱梁的结构和具体的体内、体外预应力,计算了顶推施工过程中每根预应力钢束的具体应力变化情况及对混凝土顶底板应力变化情况。     

某黄河大桥主桥上部结构有限元静力分析

以某黄河大桥主桥(70 m+11×120 m+70 m波形钢腹板PC组合多跨连续箱梁桥)为背景,按合龙、张拉体外预应力钢束、施加二期恒载、施加活载等施工及营运流程,进行波形钢腹板预应力混凝土组合桥梁的上部结构顶底板混凝土应力、波形钢腹板应力及结构刚度(挠度)的有限元静力分析,验算其是否符合现行规范要求.结果表明,波形钢腹板的钢板厚度可以满足要求;墩顶处顶板不满足抗裂要求.正常使用极限状态下箱梁波形钢腹板竖向剪应力满足规范限值,但安全系数不高;波形钢腹板屈曲验算得到的剪切屈服强度为31 MPa,安全系数很大.     

基于板壳单元的箱梁桥空间应力分析

采用8节点40自由度实体退化板壳单元编制有限元软件,对预应力混凝土箱梁桥进行空间应力分析.以某(80+150+80)m预应力混凝土连续刚构桥为例,对采用板壳单元与采用杆系单元计算预应力混凝土箱梁桥空间应力的结果进行对比、分析,板壳单元程序分析结果表明截面最大主拉应力主要出现在箱梁顶、底板与腹板交界处以及底板横向跨中附近;建议活载正应力放大系数一般可以取1.15,部分位置可取1.2～1.6,活载剪应力放大系数一般可取1.5～1.8.     

某铁路预应力混凝土连续梁底板崩裂处理措施

针对某铁路预应力混凝土连续梁桥边跨合龙段底板崩裂病害,分析了桥梁各种崩裂损伤量化参数,建立了有限元分析模型,对崩裂损伤前、后主梁的顶、底板应力进行计算分析。并提出了通过桥面堆载、挂篮压重、主梁顶升及张拉底板备用束等综合措施提高崩落区域新浇筑混凝土的压应力储备,以避免加固后主梁出现开裂等病害,保证桥梁结构后续运营的安全。     

后张法预应力混凝土空心板端块应力分析与裂缝防治

后张法预应力混凝土空心板在我国已得到了广泛应用.但在施工过程中,实施预应力张拉时,在空心板端面的顶、底板处均出现了沿纵向的裂缝.该文针对裂缝的产生,对20 m空心板端部应力进行了空间有限元分析.并根据有限元分析的结果,指出空心板端面横向拉应力过大导致了裂缝的产生,并提出了可行的裂缝防治措施.     

浅覆土特长箱涵顶进结构受力特性数值分析

为了探明顶进施工中浅覆土特长箱涵顶进结构的受力特性,结合广东地区某工程实例,通过三维有限元模拟分析了不同顶进长度、覆土厚度及摩阻系数等工况条件下浅覆土特长箱涵顶进结构的应力应变变化规律及顶进施工扰动影响范围,结果表明:相同工况条件下,随着顶进长度增加浅覆土特长箱涵顶板和底板的应力与应变呈现靠椅状变化趋势,而其腹板的应力与应变则呈现倒梯形截面变化趋势;涵顶覆土厚度及其性状对浅覆土特长箱涵顶进结构的应力与应变影响较大,涵顶覆土厚度越厚土体越密实,箱涵结构所受应力与应变越大;受顶进施工影响,涵顶上覆路面的沉降量为7.0~17.1 mm,沿顶进方向路基路面受扰动影响范围为23~30 m,与采用泥浆减阻措施相比采用石蜡+机油措施的减阻效果更为有效。     

预应力CFRP加筋土路堤的有限元分析

预应力CFRP加筋土路堤是一种新型的路堤施工技术,该技术采用了碳纤维增强塑料(CFRP)作为加筋材料。路堤填筑到一定高度后对其下的筋带进行张拉,对土体施加侧向预压应力,从而提高了路堤的承载能力。这种路堤构筑技术采用MSC.Marc有限元软件进行仿真,有限元计算过程中考虑了筋带与填土的相互作用、填筑过程、预应力施加。与试验结果对比,计算结果较为合理。     

大悬臂预应力宽箱梁桥空间效应研究

为研究大悬臂预应力混凝土宽箱梁桥的空间效应,采用有限元软件ANSYS建立精细化空间数值模型,对比无预应力、纵向预应力、纵向预应力加横向预应力三种工况下的计算结果,分析预应力对桥梁空间效应的影响,研究移动荷载、扭转作用下桥梁的空间应力分布规律,得出纵横向预应力大大改善桥梁应力状况,移动荷载对结构的影响从跨中截面向墩顶截面快速减弱,墩顶附近梁体的扭转作用十分强烈,而梁体顶板的扭转作用要远小于底板。     

大跨度混合梁连续刚构桥0号块空间受力分析

文中以大跨度混合梁连续刚构桥0号块为研究对象,建立有限元模型进行分析,对分层浇筑方式进行合理优化;最大负弯矩及最大剪力工况计算表明,顶底板正截面抗裂与法向应力验算均能满足要求.最大悬臂状态下,顶底板实桥布置应力测点均为受压状态,实测值与理论值吻合度较高,验证了有限元模型的正确性.0号块剪力滞分布较为复杂,顶底板刚度在整...     

宽幅多室混凝土箱梁横梁受力研究

宽幅混凝土箱梁的横梁受力较为复杂。常规设计中，横梁简化计算时的顶底板与腹板传力比例可能与实际受力存在较大偏差。为得到真实的横梁受力模式，结合工程实例，采用三维实体有限元分析，准确计算出顶底板和腹板的传力比例，并通过桥梁博士4.4进行杆系模型计算，得到横梁较为合理的预应力布置。     

预应力混凝土连续刚构桥合龙段底板崩裂原因分析

对某主跨为160m的预应力混凝土连续刚构桥的合龙段底板崩裂情况进行了调查,运用BSAS、ANSYS等有限元软件进行了仿真建模。计算分析结果和现场施工情况表明,局部应力过大是预应力混凝土连续刚构桥在施工过程中出现合龙段底板崩裂的主要原因。最后给出了此桥底板修复的若干建议。     

高速公路顺层边坡锚索框架梁和抗滑桩联合支护体系变形特征研究

以贵州省乌长高速公路某顺层高边坡为例,建立有限元模型,对锚索框架梁-抗滑桩支护体系的变形规律进行研究。结果表明：对各排锚索施加相同的预应力值不合理,存在锚索框架和抗滑桩顺序破坏的风险,应根据各排锚索随桩顶位移的变化规律,设置差异化的预应力值,使锚索框架和抗滑桩两种支护形式同时达到最佳支护效果;靠近桩顶位置,应设置较低的预应力值,远离桩顶位置,应设置较高的预应力值。提出基于变形协调条件下的锚索预应力值计算方法,得到的锚索预应力值与数值模拟计算结果误差在6%以内,满足设计精度要求。     

预制节段梁悬拼施工中的临时预应力设计

为研究悬拼施工中的临时预应力设计,以施工模拟的正装分析理论为基础,结合某刚构桥悬拼施工实例,通过数值模拟分析,对施工过程中节段梁的拼接缝及顶底板处的应力进行分析,并对临时预应力的关键设计参数进行研究。结果表明,拼接面之间施加临时预应力是保证环氧树脂胶固化的必要措施;临时预应力的施加可以使节段梁满足施工过程中拼接缝处不出现拉应力,其他部分拉应力不超过1 MPa。     

某大跨径连续刚构桥底板崩裂后的结构损伤评估

为评估某大跨径预应力混凝土连续刚构桥[跨度为(96+132+96)m]底板崩裂后(崩裂长度最长为26.0m,崩裂厚度最大达30cm)的结构损伤程度,确定合理的处理方案,采用MIDAS Civil 2010建立全桥有限元模型,分析了桥梁各种损伤量化参数,建立了损伤模型,对损伤前、后主梁的顶、底板应力进行计算分析。结果表明,在主力+附加力作用下,损伤后主梁底板出现拉应力(0.25 MPa),桥梁损伤较为严重,不能满足《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》的设计要求。建议后续不仅要对崩裂底板进行修复,而且要对桥梁进行全面的加固改造(如设置体外预应力,增加顶板厚度等),以提高其整体刚度和承载力,保证桥梁结构后续运营的安全。     

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。     

考虑预应力的悬臂浇筑拱桥温度荷载效应下主拱圈受力行为研究

以某悬臂浇筑施工拱桥为研究对象,通过建立ANSYS有限元模型,研究温度荷载和预应力荷载耦合作用下拱圈截面应力变化规律。计算结果表明:拱圈截面应力与整体升/降温、顶底板温度差、扣索与混凝土主拱圈温差基本呈正相关关系,同时预应力可有效改善温度应力的分布规律。