桥梁施工中连续梁内力重分布程序设计及应力

在桥梁结构施工中,由于施工荷载以及连续梁的自重的作用,使得连续梁的某些梁段脱离支座,发生内力重分布,危及结构安全,以连续梁的有限元方法为基础,提出了一种判断梁与支座脱离的方法,并给出了内力重分布的程序设计方法,可供实际工程中参考使用.     

结构静力学

金成棣编著的《结构静力学》是一本实用工程力学类图书。全书共十六章,分上下两册。前六章系统地介绍了结构力学基础知识,以结构组成为主题,对静定结构作了全面阐述。在确定结构弯矩和挠度图时,除介绍了一般常用方法之外,还介绍了差分法,并提出递推公式,以及考虑混凝土龄期和加载差异的徐变变形与内力重分布的计算方法。以后各章主要介绍了超静定桁架、连续梁、平面刚     

大跨径悬浇砼连续梁合龙方案比较

桥梁合龙段的浇筑和体系转换的施作使桥梁从静定结构转变为超静定结构,如何确定合龙段浇筑顺序和体系转换施作时间很重要,关系到主梁的高程和成桥时梁体最终内力分布。文中以某56m+90m+90m+56m连续梁桥为背景,利用有限元软件MIDAS/Civil 2015,研究连续梁桥线形和位移对不同合龙方案的敏感性。     

先简支后连续梁、板桥体系转换的研究

对于先简支后连续法施工的连续梁板桥，设计了逐次接长连续梁板逐次拆除临时支座的多次体系转换法，与全梁接长到总长后一次拆除临时支座的一次体系转换法比较，两种体系转换法分别使连续梁产生的超静定内力值很接近，说明多次体系转换法是安全的，而且多次体系转换法可使施工过程中边墩的侧向挠曲及弯矩明显减小。     

混凝土收缩徐变在连续刚构桥施工中的影响分析

利用有限元分析方法,对三跨预应力混凝土连续刚构桥的悬臂施工过程进行了数值模拟,分别计算了在不同徐变计算模式下的施工预拱度,研究混凝土收缩徐变对施工预拱度的贡献和不同徐变计算模式对施工预拱度的影响;另外,分别计算考虑混凝土收缩徐变和不考虑混凝土收缩徐变两种情况下的桥梁结构内力,分析了混凝土收缩徐变在桥梁悬臂施工期间对结构内力的影响。研究结果表明:混凝土收缩徐变对连续刚构桥施工预拱度有较大影响,且不同徐变计算模式对施工预拱度影响不同;在桥梁合龙前,桥梁结构为静定结构,若忽略钢筋和预应力筋的约束影响,混凝土收缩徐变对结构内力没有影响。     

收缩徐变对简支变连续结构受力性能影响研究

简支变连续桥梁兼具简支梁和连续梁的特点,但对于预应力混凝士超静定结构,混凝士徐变变形受结构多余约束的制约,势必会导致结构徐变的次内力.结合4×40 m简支变连续T梁的施工,利用MIDAS软件建立分析模型,讨论了不同收缩徐变模式和不同的加载龄期对简支变连续梁式桥应力及位移的影响,得出以下结论:随着存梁时间的不断增加,因收缩徐变引起的墩顶负弯矩区上缘应力越来越小,下缘应力越来越大；另外,因收缩徐变引起各跨跨中位移不断减小,说明存梁时间越短,成桥后徐变引起的位移越明显.     

组合连续梁桥收缩徐变与滑移效应的影响分析

钢混组合梁桥由于其自重轻,跨越能力大的特点,近年来被逐步应用到大跨径连续梁桥上,发挥了两种材料结合的优势,扩展了连续梁桥的跨越能力。由于两种材料的差异性,在组合后受收缩徐变效应的影响,会导致结构内力重分布、产生附加变形。采用柔性连接件的组合梁在其结合面上会产生滑移,进一步增加附加变形。对于大跨径组合梁桥,其收缩徐变效应和滑移效应不容忽视,但影响程度和规律仍然不明确。以港珠澳大桥大跨径组合梁连续梁桥为背景,分析大跨径连续梁在有滑移时和收缩徐变效应下的影响。结果表明,在混凝土板收缩徐变作用下,有滑移时会导致位移增量和应力增量变大;置梁时间越长,主梁挠度越小,第1个月的置梁对挠度影响最为明显;收缩徐变使混凝土板的压应力减小,在成桥后期,中支点附近的混凝土板将出现拉应力;收缩徐变使钢梁顶的压应力增加,钢梁底的拉应力减小。     

平面曲线梁桥侧向位移病害分析与加固维修

平面曲线梁桥尤其是独柱支撑的曲线梁桥,在永久作用和可变作用下会产生侧向变位。某平面曲线连续梁桥,中支点双向活动支座处主梁侧向位移接近支座使用极限值,造成柱顶抗震锚栓弯曲变形,甚至屈服。文中通过建模计算桥梁在实际荷载作用下侧向位移,并与实测位移进行对比,分析该桥侧向位移产生的主要原因。结果显示,现况桥梁永久作用变形已基本趋于稳定,实际可变作用引起的侧向弹性位移较小。因此选择适宜的环境温度,在墩柱顶部设置防爬移限位装置,以确保桥梁结构的运营安全。     

不同施工方法下预应力混凝土连续梁弯曲性能试验研究

为研究不同施工方法下预应力混凝土连续梁的弯曲性能、极限受力状态及内力重分布规律,进行了3根连续梁模型试验,分别考虑一次落架、简支变连续和悬臂施工3种施工方法。通过试验数据分析,得到混凝土应变、钢筋应变和梁的内力重分布随荷载的变化规律。结果表明:不同施工方法会影响内力重分布的模式,但不影响结构的破坏模式,最终结构的延性将使不同施工方法梁的极限承载力趋近一致。     

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。     

铁路客运专线混凝土连续梁温度效应浅析

由于大跨径混凝土桥梁往往采用超静定的连续梁结构,温度效应在梁体的施工过程中甚至是成桥后的梁体结构中都是不容忽视的。对大跨径混凝土连续桥梁的施工过程中和成桥后温度对混凝土结构应力和变形影响进行研究是必要的。该文从客运专线铁路工程建设的应用实际出发,应用数值仿真模拟的方法,对连续梁温度效应进行研究探讨。其成果为今后客运专线...     

连续梁桥顶升受力分析

采用Midas/Civil软件对连续梁桥顶升过程中由于各顶升千斤顶之间的同步误差而产生的应力进行分析,进而得到顶升过程中的最大容许误差,并以之为依据寻找更加安全的顶升方案。计算过程主要以弹性体力学理论以及有限单元法为依据,通过对各种工况的同步误差产生的不同应力分布进行分析比较,来得出有规律的经验型结果。分析过程以一座简单的等截面连续梁桥为例子,进而推广得到一般性结论。分析了桥梁顶升过程中各顶升点的同步误差对桥体局部应力的影响以及误差的控制范围。连续梁桥属于超静定结构,外加位移会产生附加内力。     

应用双换算法和有限元计算程序分析连续梁桥的徐变次内力

应用换算弹性模量和荷载换算系数，建立了计算连续梁桥徐变次内力的计算模型。本法具有概念明确、易于用有限元法计算程序进行计算、精度较高和对采用各种施工工艺的连续梁桥具有广泛适用性的优点。     

渭河大桥钢-混结合段设计

为减轻自重,增大桥梁跨越能力,渭河大桥主桥第一联采用钢-混混合连续梁桥方案。第一联90m边跨为钢-混混合梁,其中混凝土段长36m,钢-混结合段长2.5m,钢箱梁段长51.18m。采用ANSYS 10.0建立钢-混结合段模型,进行受力性能分析。分析结果表明:全桥及钢-混结合段的破坏荷载较高,结合段的安全储备很大;钢-混结合段在最不利荷载作用下应力均较小,材料在弹性范围内;通过钢-混结合段的设计,能保证结构刚度的平稳过渡和内力平顺传递。     

大跨径混凝土梁桥设计新思路

以大跨径预应力混凝土梁桥存在开裂、下挠过大等病害为对象,研究病害的主要成因和对策,试图探讨解决这些问题的设计新思路,即引入斜拉桥施工监控原理,对影响其应力、位移的主要因素,即自重、预应力摩阻损失、混凝土收缩徐变等进行施工和使用阶段的监控,并根据参数识别在施工阶段对预应力束进行股数调整,在使用阶段利用体内和体外备用束视监控情况进行内力调整,从而提高梁体的抗裂性能,达到有效预防混凝土梁桥常见的梁体开裂、跨中下挠过大等病害,文中对珠江大桥的设计做了简单介绍。     

混凝土自锚式吊拉组合索桥的静力性能研究

通过对一座跨径133 m混凝土加劲梁自锚式吊拉组合索桥的静力分析,研究了非线性、索面形式、吊索形式、加劲梁拱度、初始内力、温度及混凝土收缩徐变等因素对自锚式吊拉组合索桥的受力影响。结果表明:该跨径的自锚式吊拉组合索桥基本满足弹性理论;吊索形式对结构受力影响较大;加劲梁拱度的增加可以提高结构刚度,减小活载挠度;混凝土收缩徐变对结构的受力影响较大。     

预应力混凝土连续梁桥施工安全性设计与控制分析

分析了三跨一联连续梁桥满堂支架施工存在的风险,用MIDAS/Civil程序分析计算了支架结构的强度、刚度和稳定性。通过调整主梁结构设计和施工工艺,保证了桥梁施工的安全性。在此基础上,用GQJS分析了主梁各施工阶段的结构内力和变形,为施工控制提供了理论基础。     

锁脚锚杆控制隧道初期支护沉降的原理和应用

当前软岩隧道初期支护因沉降变形量大而造成的成本消耗高问题较突出，初期支护底脚作用力与锁脚锚杆抗力不平衡是隧道初期支护沉降的主要原因，其中建立支护底脚与锁脚锚杆之间力的平衡关系是控制隧道初期支护沉降变形的重要前提。以弹性地基梁柱原理和摩擦桩原理来计算分析锁脚锚杆的内力和位移及其与地基的反力关系，以此确定锁脚锚杆的承载能力；通过分析锁脚锚杆对支护结构的柔度，确定其与支护结构的相互影响，进而建立考虑锁脚锚杆对支护结构底脚影响的支护结构力学计算模型，计算其作用于锁脚锚杆端上的作用力作为锁脚锚杆的设计依据；按照上述原理，分析了Ⅴ级围岩当前流行的42锁脚锚管的不足，并示例计算分析了108锁脚锚管的承载能力；最后以Ⅵ级围岩风积砂隧道施工的实例来说明“分布式”加强锁脚锚管以及锁脚锚桩控制支护沉降变形的显著效果验证技术的可行性；结论认为软岩隧道初期支护可按照“荷载—结构”原理确定围岩与支护、支护与锁脚锚杆之间的作用力与反作用力关系，达成支护结构之间力的平衡稳定以实现控制支护沉降的目的。     

竖向荷载作用下曲线梁桥约束反力特性分析

为分析竖向荷载作用下曲线梁桥约束反力的特性,以力法方程、三弯矩方程为基础,推演单跨曲线梁桥和连续曲线梁桥的约束反力(扭矩)表达式,并采用推导出的表达式和有限元程序PCBP分别对某六跨连续曲线梁桥的内力与约束反力进行计算分析。分析结果表明:在点支承抗扭约束条件下,受竖向荷载作用的单跨曲线梁桥,其曲线内侧的约束反力小于曲线外侧的;受竖向荷载作用的连续曲线梁桥,梁端曲线内侧的约束反力小于曲线外侧的,而在中间支承处会出现曲线内侧的约束反力大于曲线外侧的现象。     

先简支后结构连续梁桥徐变效应分析

混凝土的徐变对先简支后结构连续梁桥的变形及内力影响较大,在设计和施工中不可忽略。对先简支后结构连续梁桥的徐变进行理论计算,并通过举例应用分析混凝土徐变对其结构内力及变形的影响规律。