混凝土连续宽箱梁桥横向偏载效应试验研究

预应力混凝土连续宽箱梁桥广泛应用于当前桥梁建设中,但因其宽跨比较大,在偏载作用下,需要合理确定偏载增大系数。该文结合某两跨连续宽箱梁桥,分别建立了空间梁单元模型和实体单元模型,梁单元模型采用经验系数法考虑偏载效应,对偏载作用下的受力进行了分析,将理论计算结果与静载试验值进行了对比分析。结果表明:实体有限元模型的计算结果与实测值接近,各测试截面的偏载增大系数相差在7%以内,梁单元模型计算的跨中最大位移比实测值偏小10%,中支点处最大压应变偏小18.6%,故对宽箱梁桥设计宜采用实体模型计算偏载增大系数或进行受力分析。     

单箱多室宽箱梁偏载系数敏感性研究

单箱多室宽箱梁结构是一种复杂的空间结构受力体系,在桥梁设计中通常简化为平面问题引用荷载偏载系数进行结构计算,而宽箱梁桥偏载系数取值目前并没有明确的规定。本文通过有限元模拟研究不同参变量(箱梁截面尺寸、桥梁宽度、跨径等因素)对宽箱梁结构偏载系数的敏感性,得出这些参变量与因变量-偏载系数之间的变化趋势,以期通过这样的定性比较为今后单箱多室现浇箱梁桥的计算和设计提供借鉴。     

既有拼宽T梁桥连接方式优化研究

为确保长期运营拼宽桥的安全,以国道G355线流溪河大桥改造工程为背景,基于该桥病害分布情况和荷载横向分布系数,研究既有拼宽T梁桥连接方式优化方法。提出一种针对长期运营拼宽桥的铰改刚连接方式,即将铰接连接调整为刚性连接并优化横向联系,采用桥梁博士和MIDAS Civil对优化前、后桥梁荷载横向分布系数及内力进行计算。结果表明:病害分布集中程度和荷载横向分布系数大小存在显著对应关系,拼宽连接区域相对较高的荷载横向分布系数导致该区域病害最为集中;该优化方法可显著减小拼宽连接区域主梁荷载横向分布系数峰值及跨中弯矩;铰改刚优化方法应用过程中应注意严选混凝土种类,保障良好施工和养护条件。实际工程应用效果证明了该法在工程实践中具有一定的适用性。     

既有城市立交拼宽改造设计方案研究

文中以某立交拼宽改造工程为例,基于立交的现状条件、功能定位及堵点分析,提出立交拼宽改造和拆除重建相结合总体设计方案,并研究拼宽桥横向连接方式对旧桥结构受力的影响。结果表明,拼宽桥上部及下部结构分离、旧桥T梁凿除0.5 m悬臂、涉堤处桥台采用以填为主的高桩承台形式等措施经济有效。     

基于模态分析法的宽幅箱梁桥偏载系数研究

宽幅箱梁桥的偏载效应突出,境内外现行桥梁设计规范中尚未纳入针对宽箱梁桥偏载系数的规定,境内外已发表的研究文献中也未给出适用的宽箱梁桥偏载系数计算公式。针对这一问题,采用经有限元方法验证的模态分析法对宽箱梁桥的偏载系数进行研究,得到了箱梁几何参数对宽幅箱梁偏载效应的影响范围,明确了偏载系数沿箱梁顺桥向的变化规律,提出了适用性更好的箱梁桥的宽、窄桥判别标准。在采用模态分析法进行大范围参数分析的基础上,提出了考虑箱梁宽度、高度、横向刚度等参数的宽幅箱梁桥偏载系数计算公式,并通过与三维实体有限元模型计算结果对比,验证了公式的计算精度能够满足工程需求,可为宽幅箱梁桥的设计计算提供参考。     

两跨连续预应力混凝土宽箱梁桥空间受力性能分析

以某座（60+40）m现浇预应力混凝土连续宽箱梁为工程背景，通过建模计算，分析宽箱梁的空间受力性能，用以指导设计。结果显示：不同约束条件对宽箱梁支点处的横向受力分配影响很大；均布恒载作用下边腹板的受力分配比例增大；活载偏载对宽箱梁的应力横向分配影响很大，设计时需考虑一定的偏载系数。     

拼宽空心板桥的承载能力与结构性能试验研究

位于浙江省省道某空心板旧桥在采用刚性连接法拼宽整治后,荷载等级拟从汽车-20级、挂车-100提升至公路-Ⅰ级(2015规范)。为研究该桥的实际承载能力和该种拼宽形式的受力性能,为此类拼宽空心板桥的设计和施工提供参考,采用正交网格划分的梁格法对该桥进行模拟,按照汽车-20级、挂车-100;公路-Ⅰ级(2004规范);公路-Ⅰ级(2015规范)共3个荷载等级对其进行试验加载。试验结果表明:采用正交网格划分的梁格法可以精确模拟斜桥的弯扭耦合作用和接缝处横向力的传递,实测数据可靠;试验拼宽空心板满足运营荷载等级提升的要求;老桥校验系数均值为0.77,大于拼宽部分的0.65、老桥相对残余均值为10.72%,大于拼宽部分的6.02%,表明老桥安全储备系数小于拼宽部分;相对于铰接拼宽形式,采用刚性连接法的拼宽空心板接缝附近主梁受力变形较为均匀,横向传力效果较为理想,是一种可以广泛推广的空心板拼宽连接方法。     

高速公路预制小箱梁拼宽关键技术

为了明确预制箱梁桥拼宽后的力学性能,指导同类桥梁的拼宽设计,该文研究了拼接方式对预制拼宽箱梁桥在活载作用下受力、变形及对基础沉降差引起的横桥向应力的影响。结果表明:旧桥拼宽后,旧桥主梁受力的改善程度与拼接方式相关,拼接部位刚度越大,旧桥受力改善越明显。采用刚性拼接时,基础沉降引起的横向最大正应力发生在靠近拼接部位的旧桥主梁顶部,弱刚接及铰接拼宽的最大正应力发生在拼接处。综合分析,预制小箱梁拼宽宜采用弱刚接的拼宽方式。     

城市高架钢梁桥拼宽改造受力分析

为了解钢梁桥拼宽对原桥的受力性能影响,以福州五四路钢箱梁公路高架桥为背景,采用Midas/Civil建立原桥拼宽后的整桥有限元模型,分析主梁拼宽后的受力情况,并与原桥的受力状况进行对比。研究结果表明:恒载作用下,拼宽后的桥梁比原桥受力更大,弯矩值增大;汽车荷载作用下,拼宽后的桥梁计算结果比原桥的弯矩值会有所减小;拼宽后的主梁和原桥在整体升降温作用下的应力值、纵向伸缩量相差较小,温度梯度作用下的受力有所变化,最大增加了10%以上;在不均匀沉降作用下,拼宽后的钢梁产生较大的应力,受力较拼宽前不利。荷载验算表明,该桥满足受力要求。因此,钢梁桥拼宽是一种适合于城市交通量大而施工条件有限的、有发展前景的改造方式。     

三跨变截面预应力混凝土双箱双室并联连续箱梁桥的空间受力分析研究

本文对一座典型的三跨(30 50 30)变截面预应力混凝土双箱双室并联连续箱梁桥，利用空间板壳有限元来模拟真实的桥梁，进行空间受力分析和参数研究，并进行了荷载试验研究，说明宽桥横向刚度对桥梁变形和应力的影响。     

单箱多室宽箱梁偏载增大系数经验公式探讨

单箱多室宽箱梁具有整体性良好、宽度较大等诸多优点,在交通量日益增大的公路桥梁与城市桥梁中得到了广泛应用。现有单箱多室宽箱梁偏载增大系数计算方法均存在过程复杂或结果不能满足工程需求等问题,无法在初步设计中快速使用。该文探讨8个偏载增大系数的影响因素,利用横向框架法计算偏载系数,提出偏载增大系数经验公式;并运用吉林市秀水街宽箱梁桥验证。     

从莞高速公路互通区桥梁拼宽设计与施工工艺

本文结合从莞高速公路互通区内拼宽桥梁设计实例,进行了拼宽桥整体拼宽方案及上部结构拼宽方式比选,对拼宽桥受力分析进行了探讨,最后介绍了本项目拼宽桥施工工艺及注意事项,对高速公路桥梁拼宽改造具有一定的参考价值。     

四跨一联预应力混凝土连续宽箱梁空间分析

结合上海市中环线虹梅路立交工程对主线四跨一联预应力混凝土连续宽箱梁进行空间分析,得到结构在荷载作用下的剪力滞效应分布规律、截面实际中性轴与平截面假定中性轴的比较、偏载下支座反力的分布规律、挑臂横向挠度、偏载下的偏载系数以及增设跨中横隔板与否对结构受力状态的影响等结论。     

偏载作用下箱梁桥抗倾覆稳定问题的探讨

近年发生数起箱梁桥在重载车偏载作用下倾覆倒塌的事故,引起了人们广泛的关注。通过对比国内外桥梁设计规范,并对某桥案例进行了分析,提出箱梁桥抗倾覆稳定设计的建议和值得研究的问题:偏载作用下的多跨连续梁桥将产生梁体扭转变形,在确定抗倾覆稳定系数时,将弹性体问题采用刚体的计算方法是不正确的;桥梁设计中应综合考虑桥梁竖向强度的可靠指标,确定合理的横向整体倾覆稳定系数,避免横向整体倾覆失稳先于竖向强度破坏;桥梁橡胶支座的橡胶为超弹性体材料,应对箱梁桥倾覆过程中支座的受力性能和支座与箱梁间的相互作用进行深入研究。     

旧桥拓宽中拼接方式对旧桥受力状态的影响分析

针对斜桥拓宽时新桥与旧桥跨径不协调情况,结合沪宁高速公路上一座箱型桥梁,应用空间有限元方法,分析了横向采用钢板连接和铰缝连接时,拼接前后汽车荷载作用下旧桥挠度、应力的变化、旧桥悬臂端挠度及悬臂根部应力状态以及横向拼接结构的受力情况。通过分析认为铰缝连接比钢板连接能提供更大的连接刚度,且拼接使活载作用下桥梁变形及纵向应力减小,但使横向受力不利;而错孔拼宽使旧桥整体受力变得有利,但接缝处受力较大。     

组合结构错孔拼宽在高速公路扩建中的应用和受力性能研究

近年来，钢混组合结构逐渐在高速公路桥梁拼宽中得到应用。本研究以某高速公路跨线桥梁为背景，对比分析了钢混组合结构拼宽与混凝土结构拼宽方案的荷载横向分布情况；通过建立实体有限元模型，分析了拼接缝位置在支座不均匀沉降和汽车活载作用下，横桥向弯矩沿全桥的分布情况，并分析了钢混组合梁拼宽后新老桥的刚度分配情况和老桥的受力特性。结果表明，钢混组合梁拼宽方案分担的汽车活载比常规拼宽方案降低8%左右，拼宽效果相近；拼宽后老桥植筋位置下翼缘与老桥悬臂上翼缘受力较大，需加强配筋；汽车活载作用下，新、老桥腹板最大位移差值为3.8 mm,结构横向变位平顺。     

斜交多跨预应力混凝土连续梁桥加宽技术方案研究

对某斜交多跨预应力混凝土连续箱梁的横向拼宽问题进行拼接方式分析,并定性研究拼接后支承条件的变化及其相关因素对原结构(老桥)受力的影响。拟订了3种拼接方案,对比分析了其施工难易程度和拼接前后结构的受力特点,并对有关截面进行了修正。分析表明,对该桥进行拼接在技术上是可行的。     

山区高速公路桥梁拓宽方式研究

为研究空心板梁桥加宽在接缝结构受力局部承载的特性问题,考虑传统力学分析采用的受力图式和假设与实际结构有一定差异的情况,采用有限元建模的方法进行接缝结构设计的研究.接缝类型为铰接和刚接情况时,重点研究了新旧桥梁差异沉降、差异刚度、局部偏载等因素对拓宽桥梁受力影响.研究结果表明:(1)采用空心板边板翼缘直接刚接的加宽方式,较采用铰缝连接方式能更好地适应下部结构不均匀沉降的影响;(2)新旧主梁的模量差对于刚接缝和铰接缝均有增大横向弯拉应力的影响,采用铰缝连接方式增大幅度较大,采用刚接缝连接方式增大幅度较小;(3)不均匀沉降对横向弯拉应力影响较大,有明显的局部应力分布特性,为预防接缝早期强度破坏,两种接缝处均需要进行钢板加固.     

空心板梁桥单板受力数值分析及判定准则研究

针对空心板梁桥铰缝破坏导致桥梁出现单板受力的现象,运用MIDAS/FEA建立有限元模型,分析铰缝开裂对桥梁跨中截面荷载横向分布的影响,并通过数据回归分析得到加载板的荷载横向分布系数随铰缝开裂长度的变化,采用等效面积法得到桥梁出现单板受力时铰缝开裂长度临界值,为空心板梁桥日常养护检查中定量判定单板受力问题提供依据。     

下承式异形截面拱形钢架斜交桥结构受力分析

潮白河特大桥主桥为下承式简支桁架组合拱桥，由3联跨径布置为110 m的拱桥组成，平面斜交布置。斜交桥相比于正交桥梁受力情况更为复杂，同时拱形钢架桥在拱肋与桥面板的连接处受力情况也是复杂问题，且容易发生疲劳等危害，简单的梁单元模型不能对结构连接处进行细部分析。因此，采用ABAQUS软件建立桥梁板壳单元模型，对下承式异形截面拱形钢架斜交桥进行受力分析，重点研究了连接节点的疲劳性能以及支座位置处加密横隔板的受力分析，辅助完成桥梁结构的设计，保证桥梁结构在使用过程中的安全可靠。