独柱墩桥梁抗倾覆稳定性分析

以某高速公路立交四跨一联独柱曲线连续箱梁桥为背景,基于《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)对桥梁抗倾覆的相关规定进行研究.利用Midas Civil建立桥梁有限元模型,分析该桥的抗倾覆稳定性,并研究了联端支座间距、中支座外偏心距及温度效应对独柱墩桥梁倾覆稳定性的影响.结果表明,增大联端支座间距、设置合理中支座外偏心距可有效提升桥梁抗倾覆能力;温度效应在独柱墩梁桥抗倾覆设计验算中不可忽视.     

新型弯桥抗爬移支座设计与应用研究

弯桥比起直桥更能适应复杂的路况,也更能满足美观的需求,但是弯桥受力复杂、事故频发,因此对弯桥的研究十分重要。本文首先对近年某一典型弯桥事故案例进行分析,根据分析提出一种新型弯桥支座布置方案以及支座形式,然后通过midas/civil软件建立三跨弯桥模型模拟弯桥使用过程中,车辆驶过造成的离心力作用、温度变化效应、徐变效应的影响,计算弯桥使用过程中可能发生的位移变化,支座支反力大小。最后根据此结果,确定支座尺寸参数,将其运用于实际的工程中。该布置方案中,自复位支座可以在箱梁受力爬移后通过自重使其复位,起到抗爬移作用;端部拉压式支座不仅能起到抗爬移作用,还起到了抗倾覆的作用。此布置方案可用于实现箱梁倾覆变形的分类控制,为曲线梁桥提升抗爬移及提升倾覆承载力提供科学经济的解决方案。     

独柱墩梁桥倾覆轴线的选取

为探讨《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62)征求意见稿》4.1.9条补充的关于上部结构抗倾覆稳定系数验算中倾覆轴线的确定,分别通过理论推导和MIDAS有限元计算分析了直线和曲线梁桥结构倾覆轴线的选取。结果表明:选取不同倾覆轴线进行抗倾覆稳定系数验算,结果相差偏大。联端双支承,中间墩独柱支承的直线和曲线梁桥结构,当联端外侧支座连线以外无支座时,应选取此支座连线作为倾覆轴线进行验算;当联端外侧支座连线以外有支座时,倾覆轴线应选取为联跨跨中位置相邻支座的连线。     

某墩梁固结独柱墩曲线匝道桥倾覆安全性评估

目前对于墩梁固结独柱墩桥梁横向倾覆安全性评估的研究较少,验算加固等方面存在争议。以某建成年代较久远墩梁固结独柱墩曲线匝道桥为例,利用Midas有限元软件建立桥梁计算模型,考虑新旧公路桥梁规范,组合6种不同荷载工况进行抗倾覆验算。结果表明,匝道桥的两端内侧支座在不利工况作用下存在脱空风险;旧规范下匝道桥横向抗倾覆稳定系数不仅大于当时规定的安全限值1.3,也大于新规范规定的安全限值2.5;6种工况下固结墩柱均满足弯压承载力要求;汽车荷载效应分项系数取3.452 6时,匝道桥的3^#墩先达到抗弯承载力限值,桥梁整体将失稳发生倾覆;内侧支座、墩顶最大位移均未超过位移容许值;现有抗倾覆系数计算公式仍有改进空间,建议对于墩梁固结桥梁,抗倾覆系数可在某些条件下非优先考虑;最后综合工程实际、经济性和合理性,提出增设一种高强度抗拉拔装置的加固方案,支座不再出现脱空,横向倾覆安全性得到提高。研究成果可为后续规范改进、墩梁固结独柱墩桥梁倾覆安全性验算加固提供参考借鉴。     

曲线桥梁抗倾覆稳定参数分析

通过参数分析,探讨曲线桥梁支座布置、平面圆心角和曲率半径对其抗倾覆稳定的影响.结果表明:中墩采用双支座、减少单联桥梁圆心角,能有效改善曲线桥梁的抗倾覆稳定性能;当圆心角φ＜34°时,抗倾覆稳定系数趋于稳定.     

基于实用算法的独柱墩曲线箱梁桥抗倾覆影响因素分析

采用抗倾覆稳定性的实用计算方法分析曲率半径、中墩偏心距、支座间距(桥台处两支座的中心间距)对独柱墩曲线箱梁桥抗倾覆性能的影响。结果表明,随着曲率半径的增大,独柱墩曲线箱梁桥的稳定效应先减弱后增强,倾覆效应先增强后减弱,抗倾覆稳定系数先减小后增大;随中墩偏心距的增大,独柱墩曲线箱梁桥的稳定效应增强,倾覆效应减弱,抗倾覆稳定系数增大;曲率小于某限定值时,随着支座间距的增大,独柱墩曲线箱梁桥的稳定效应增强,倾覆效应减弱,抗倾覆稳定系数增大,增大支座间距能显著改善独柱墩曲线箱梁桥的抗倾覆性能。     

曲线钢箱梁施工抗倾覆稳定性研究

为分析曲线钢箱梁桥施工过程中的抗倾覆稳定性,建立单箱梁和有临时加固设施的双箱梁数值模型,计算各支座的支撑反力。根据钢箱梁的不同受力特征,采用稳定系数法和支座反力法,计算曲线钢箱梁的抗倾覆稳定性系数。分析表明,对于结构整体倾覆分析而言,单箱梁和有临时加固设施的双箱梁的自重作用提供了结构的稳定力矩,使得在施工各工况下均不出现支座脱空的现象;单箱梁和有临时加固设施的曲线钢箱梁整体抗倾覆稳定性较好,各个阶段的抗倾覆系数均远大于规范的规定,桥梁结构不会发生侧向倾覆;双箱梁间设置临时加固设施,可以提高曲线钢箱梁的抗倾覆稳定性,在施工过程中,应加强双纵梁间的临时连接。     

强倾弱弯梁桥设计准则研究

多起梁桥倾覆事故显示，主梁发生横向倾覆而未发生强度破坏，说明独柱墩梁桥的抗倾覆承载力和抗弯承载力不匹配。为避免超载作用下梁桥发生非延性的倾覆破坏，提出了强倾弱弯设计准则，并推导了强倾弱弯的计算公式。以跨径分布、箱梁线重度和支座分布等为参数，给出了三跨连续梁超载系数的快速计算公式。进一步以江苏无锡312高架桥、哈尔滨三环路鸿福路段高架桥和湖州104高架桥为例，进行强倾弱弯设计准则分析和初步验证。结果表明：①车道荷载横向偏载、纵向满布是连续梁桥抗倾覆最不利的活载布置方案；②传统独柱墩梁桥难以满足强倾弱弯设计准则，无法保证强度破坏发生在倾覆破坏之前；③忽略支座尺寸、大转动效应以及桥梁实际抗弯承载力与设计抗弯承载力的差异，抗倾覆稳定系数应大于2.88才能实现强倾弱弯，而不是2018版《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中规定的2.5。     

独柱墩曲线梁桥倾覆轴线研究

为指导独柱墩曲线梁桥抗倾覆能力设计,基于有限元理论和分析方法,利用MIDAS软件建立独柱墩曲线梁桥模型,计算不同车道荷载作用下各支座的反力,得出支座的脱空顺序,确定倾覆轴线。结果表明:当1排车辆从桥的一侧开始向上行驶,最先出现支座脱空的为进入曲线桥的桥台内侧支座,另一侧桥台内侧支座的反力也迅速减小并随后脱空;倾覆轴线为桥台外侧支座与曲线桥其它支座的连线。为了防止独柱墩桥梁在活载作用下发生倾覆,提出了一些如设置抗拉支座、偏心支座等措施。     

八一大桥独柱墩抗倾覆加固方案分析

本文以南昌市八一大桥独柱墩抗倾覆加固工程为背景，结合现行规范中的抗倾覆要求，针对现状八一大桥南北立交独柱墩桥梁提出可行的抗倾覆加固设计方案，并对加固方案进行综合比选，考虑多种因素后选取了增设桩基、外包墩柱以及加盖梁的方案。同时本文对曲线桥C线桥第三段进行抗倾覆验算，考虑多种因素并根据计算选取了合适的加固墩位置，最终计算结果表明桥梁抗倾覆加固后满足要求，本文关于加固方案的比选以及桥梁加固墩位置的思考，可为相关桥梁抗倾覆加固设计方案提供参考。     

小半径曲线箱梁独柱墩匝道桥荷载试验研究

通过对某小半径曲线箱梁独柱墩匝道桥进行空间梁单元、实体单元有限元计算与荷载试验,了解该桥型在不同的支座预偏载、内外偏载、扭转荷载作用下的结构应变、独柱墩处的扭转位移、侧向位移等结构行为特点,为结构的设计、施工、结构运营检测提供依据。     

梯度温度等效应对钢箱梁抗倾覆验算的影响探讨

市政桥梁多采用独柱花瓶墩，造型优美，节约路面空间。但由于其支座间距往往较小，加上超载等因素，近年来发生了多起梁体倾覆事故。现立足现行规范，结合实际工程，对桥梁抗倾覆验算做了详细的论述，旨在为今后的桥梁设计提供参考和借鉴。     

城市独柱墩桥梁抗倾覆加固改造设计探讨

独柱墩桥梁具有结构轻巧、占地少等优点,被广泛应用在城市立交和高架上,近年来,随着独柱墩桥梁倾覆事故频繁发生,独柱墩桥梁结构的稳定性问题越来越受到桥梁管理者的重视。本文结合南京市独柱墩桥梁抗倾覆加固改造的工程实践,对不同桥型进行加固改造方案比选,优化抗倾覆加固设计。     

独柱墩连续箱梁桥抗倾覆验算和加固设计

以南昌市某一立交桥的B匝道为例,通过建立有限元模型对其进行了抗倾覆稳定验算及加固设计。研究了将中墩单点支承改为多点支承加固方法中加固桥墩个数、新增支座与原支座间距对桥梁抗倾覆稳定性及中墩受力的影响。最后,综合加固效果及加固费用的考虑,提出了可靠的抗倾覆加固的方案,可为同类型的独柱墩桥梁抗倾覆加固设计提供参考。     

独柱墩桥梁在偏载荷作用下抗倾覆验算及处理措施

为了解决独柱墩桥梁在偏心荷载作用下横向抗倾覆能力不足的问题，依托黄麻互通匝道独柱墩桥梁实例，提出了将独柱墩单支撑改为多点支撑的处理措施。首先采用数值模拟法，对该桥独柱墩在车道偏载情况下进行了受力计算，结果显示荷载作用基本组合下，一个支座出现了负反力，不满足抗倾覆验算工况特征状态1的要求。然后采用在独柱墩顶部增设钢盖梁加固措施后，经结构计算及实践证明，有效解决了支座脱压的问题。研究结果表明：在偶然偏心荷载作用下，独柱墩所在桥跨的支座存在脱空的隐患；通过将独柱单支撑改为多点支撑的措施可有效解决支座脱空问题；独柱墩顶部增设钢盖梁后整座桥梁的抗倾覆能力得到了明显提升。     

曲线匝道桥抗倾覆设计和已建桥梁加固措施研究

近年来城市立交的兴建产生了大量小半径曲线匝道桥。由于曲线桥主梁的扭转从而导致梁端支座受力不均,避免边支座脱空和确保梁桥抗倾覆能力成为桥梁设计日益突出的重点。从下部支承设置和桥梁防支座脱空的关系出发,以某匝道桥设计实例为依据,通过空间有限元分析,提出匝道桥设计中推荐的支承设置方式。通过设计案例并结合近年频发的安全事故,对已建匝道桥提高抗倾覆能力易行有效的加固措施进行归纳总结。     

混凝土连续弯梁桥侧向位移分析及对策研究

混凝土连续弯梁桥出现的爬移问题日渐引起了工程界的重视,针对此问题,分析了混凝土连续弯梁桥产生侧向位移问题的主要原因,包括弯梁桥的曲率半径、恒载作用、支座布置形式、温度变化影响、活载作用、梁的截面形式、下部构造特征、混凝土的收缩徐变以及预应力施工等因素,进一步从设计和施工方面提出了一些相应的预防爬移问题的处理措施,以防止弯梁桥出现爬移现象。     

基于先张法的预应力双T型梁支撑构件稳定性分析

先张法预应力T型梁是桥梁工程中的一种新型装配式构件，预应力T型梁下部支撑构件的稳定性会对T型梁的制作及后期安装有较大的影响。以荣乌高速公路桥梁工程为例，分别对3种预应力T型梁下部的支撑构件张拉台座、传力支墩、端横梁进行稳定性分析，得出以下结论：张拉台座满足抗倾覆和抗滑移稳定性要求，边张拉台座的稳定性高于中张拉台座；预应力T型梁下的支墩均满足稳定性要求，系梁连接后的单排边支墩+中支墩组合形式下的稳定系数最大；端横梁混凝土的最大拉应力位于梁端部且靠近双T型梁槽口方向，最大压应力在槽口处有所减小，钢筋最大拉应力位于端横梁中部。     

某预应力混凝土连续曲线箱梁桥病害分析及加固处理

某预应力混凝土曲线梁桥在运营初期就出现梁体裂缝和支座脱空的病害现象.分析研究表明,该曲线箱梁内预应力设计不当以及支座布置不合理是产生病害的主要原因,并据此提出了加固主梁和桥墩、改造支座布置的加固方案.加固后桥梁使用状况良好,表明加固措施合理有效.     

独柱墩直线梁与曲线梁抗倾覆稳定性对比分析

对独柱墩桥梁横向失稳倾覆机理进行分析,综述目前国内外规范针对桥梁上部结构抗倾覆稳定性计算的有关规定。结合某高架桥工程,选取桥梁位于直线段和曲线段的3跨1联（3×30m）,分别对支座反力、支座底部混凝土强度和桥梁抗倾覆稳定系数进行验算,并对计算结果进行对比分析,所得结论对桥梁独柱墩设计具有一定的参考价值。