装配式钢桁-混凝土组合连续钢构桥施工工艺

装配式钢桁-混凝土组合连续钢构桥在弦杆受力、节点水平剪力、稳定性和纵向力分配等方面还存在一些问题,需要对这些问题进行深入的研究和分析,对场地进行合理的布置,利用正确的钢桁梁分片、钢桁片立方布置等工艺,才能确保装配式钢桁-混凝土组合连续钢构桥的稳定性。     

装配式钢桁-混凝土组合连续钢构桥施工工艺

文中主要依托广佛肇高速公路青岐涌特大桥装配式钢桁-混凝土组合连续钢构桥项目施工,介绍一种装配式钢桁-混凝土组合连续刚构施工技术,为类似结构桥梁的设计与施工提供参考,最大限度为此类桥梁结构的发展与应用提供参考依据。     

混凝土T构-拱组合体系结构性能研究

以主跨为380 m的盘锦某拱桥方案为例,分析混凝土T构-拱组合体系桥梁的结构特点及力学性能.通过与简支梁拱组合体系桥梁进行对比分析,探索该类拱结构在力学上的优势.研究结果表明,T构-拱组合体系桥梁不仅能够改善拱肋的受力、减小截面尺寸,并且能显著地增大结构的整体刚度,为拱桥向更大跨度发展提供可能.     

装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥预制桥道板制作工艺研究

为了使预制桥道板底面平整度达到预埋式栓钉剪力键的焊接精度要求,并使预制桥道板板间拼接精度达到设计要求,针对预制桥道板底面平整度及板间接缝的制作工艺进行了精度控制研究,提出相邻桥道板可采用连续标准化预制,使板间接缝自适应以满足设计及施工精度要求;严格控制装配式栓钉剪力键的预埋精度并采用刚性模板以保证底面平整度,使其满足预埋剪力键竖钢板与钢桁顶面之间的焊缝缝差要求。依托工程实践表明,该方法简单可行、易满足精度要求,可供同类桥梁参考。     

钢桁腹式混凝土组合箱梁桥的空间梁格模型

为更加合理地开展钢桁腹式混凝土组合箱梁桥的设计,通过对比已有分析模型的优缺点,提出了钢桁腹式混凝土组合箱梁桥的空间梁格模型。介绍了空间梁格模型的建模思路,并参考Itambly关于梁格建模的基本原则,提出了适用于空间梁格模型的建模方法。通过应用示例,展示了基本空间粱格和精细化空间粱格的建模方法,并与实体有限元模型进行对比。结果表明：对于结构整体分析,基本空间梁格就能满足要求;而对于横向分析,则需采用更为精细化的空间梁格模型。     

钢-混凝土组合梁桥温度作用与效应综述

为深化对钢-混凝土组合梁桥温度作用与效应的认识, 从施工阶段水化热温度作用与效应计算, 运营阶段温度作用模式与取值, 以及温度效应计算方法等方面, 综述了国内外研究现状, 探讨了后续的研究重点和方向。研究结果表明: 现浇组合梁桥施工阶段水化热温度作用是桥面板早期开裂的重要原因, 准确计算组合梁水化热温度效应的关键在于选取更为准确适用的水化热模型和考虑温度变化对混凝土硬化过程中弹性模量、抗拉强度以及剪力钉连接刚度发展的影响; 运营环境下组合梁桥主要考虑均匀温度、正负温度梯度等3种温度作用模式, 由于不同国家气候环境的差异及研究历程的不同, 各国规范关于组合梁桥温度作用模式和取值的规定尚不统一, 温度梯度作用的取值并非基于统计分析方法得到, 在取值时亦未充分利用已有历史气象数据资源; 组合梁桥温度效应的计算多基于有限元数值模拟展开, 求解组合梁温度效应的解析计算方法也逐渐准确化, 钢-混界面关系已从不考虑界面滑移发展到考虑界面滑移, 温度分布模式从简单的钢-混均匀温差发展到钢与混凝土任意温度分布, 但还应加强建立任意边界组合梁温度效应求解的理论模型; 组合梁桥温度问题研究的未来发展方向应集中在开展基于效应分类的组合梁温度作用模式研究, 从机理上加强对组合梁温度自生效应和次生效应的认识, 加强组合梁桥长期温度实测, 基于统计分析确定组合梁温度作用代表值; 同时充分利用中国各地区气象部门历史气象数据, 开展组合梁温度作用地域差异性取值研究。     

钢-混凝土组合弯箱梁桥设计

在我国目前公路桥梁中,弯桥多采用钢筋混凝土或预应力混凝土修建,混凝土桥梁自重较大．桥梁结构的很大一部分承载力用于抵抗结构自重。另外．由于弯桥仍属于梁式桥．其受力特性仍是下缘部分大多受拉。对于混凝土桥梁,下缘受拉区混凝土只是包裹受拉钢筋．作为防锈措施,混凝土材料抗压性能强的优势发挥不出来,徒然增加桥梁自重。城市桥梁建设时．出于降低桥梁结构白重,以及加快施工进度等目的．也常采用钢梁形式。     

北方地区连续刚构与T型刚构温度效应对比分析

北方地区年温差大,连续刚构桥作为一种超静定结构在温度荷载作用下会产生很大次内力,对连接刚构桥进行温度效应分析,采用有效的技术方案可消除温度力的影响,从而提高结构的耐久性和安全性。     

小半径曲线刚构箱梁桥日照时变温度场与温度效应

应用太阳物理学理论确定了太阳的实时位置, 结合光线跟踪算法实时选取了结构的时变迎光面, 得到了结构的时变热边界条件; 以永顺—吉首高速公路石家寨立交中的一座小半径曲线刚构箱梁桥为工程背景, 参考当地历史气象数据, 以气温最高的某夏日为例, 在考虑太阳辐射、长波辐射、对流换热和风速等环境条件下, 实现了小半径曲线刚构箱梁桥三维瞬态日照时变温度场的有限元仿真, 通过热-结构耦合分析得到了小半径曲线刚构箱梁桥的日照时变温度效应。研究结果表明: 在日照时变辐射作用下, 由于小半径曲线刚构箱梁桥翼缘板的遮盖作用, 箱梁腹板受太阳直射的时间不同, 箱梁各断面腹板处最大温差为1.3℃; 小半径曲线刚构箱梁桥顶板竖向温度梯度变化规律与《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60—2015) 中相似, 顶板上下表面间最大温差为14.3℃, 且箱梁顶板下表面温度变化滞后箱梁顶板上表面约3 h; 小半径曲线刚构箱梁桥顶板下表面会出现最大为3.13 MPa的横向拉应力, 顶板上表面、腹板外表面也均会出现超过2 MPa的横向拉应力; 小半径曲线刚构箱梁桥梁端与跨中位移变化趋势相反, 初步揭示了日照时变辐射作用下小半径曲线刚构箱梁桥的蛇形运动规律。     

斜拉-悬索协作体系桥的温度效应分析

对自锚式和地锚式2种斜拉-悬索协作体系桥进行了成桥后的温度效应分析,分别考虑了体系温差、索梁塔温差、索塔日照、索梁日照4方面的影响,并对比了2种体系的结果.结果显示温度效应对2种体系内力和位移的影响都比较大,不同种类的温度效应对2种体系的影响程度也不相同,并对其原因进行了分析.     

钢-混凝土组合箱梁徐变效应有限元分析

对在ANSYS中模拟混凝土徐变的方法进行探讨,并利用有限元分析软件ANSYS对20根钢-混凝土组合箱梁的短期和长期荷载效应进行分析计算,主要讨论混凝土强度、栓钉的布置等参数对钢-混凝土组合箱梁考虑徐变时的受力性能影响。     

钢板-混凝土组合加固混凝土T梁的抗弯性能试验

设计了4根钢板-混凝土组合加固混凝土T梁进行抗弯承载力试验, 试件的主要设计参数包括损伤程度和植筋间距。采用荷载传感器、位移计和应变计, 分别测量了加载过程中试验梁的荷载、挠度、应变、裂缝的产生和发展、新老混凝土界面与钢板-加固混凝土界面的纵向滑移, 采用有限元软件ANSYS分析了试件的受力性能, 采用塑性方法研究了试件的极限抗弯承载力, 并对比了模型试验、数值模拟与理论分析结果。分析结果表明: 钢板-混凝土组合加固可使混凝土T梁极限抗弯承载力提高约2倍, 植筋间距与原梁弯曲损伤程度对组合加固T梁的极限抗弯承载力影响约为4%, 植筋间距越大, 新老混凝土界面纵向相对滑移越大, 极限抗弯承载力的数值计算值和理论计算值与试验值最大相对差值为9%, 因此, 模型试验、数值模拟与理论计算结果均表明钢板-混凝土组合加固可显著提高混凝土T梁的极限抗弯承载力。     

预应力混凝土T型刚构动力试验研究

为了解预应力混凝土T型刚构的动力性能,为已建该类桥型的动力设计及加固维护提供可靠依据,以某桥为例,基于现有动力荷载试验方法,对该桥进行了动力检测试验,将现场采集试验数据与理论计算数据进行比对研究。研究结果表明,该类结构实际刚度较理论刚度高,但安全储备仍相对不足,应引起足够重视。     

钢-混凝土组合梁温度效应的解析解

针对考虑和不考虑界面滑移2种情况, 在任意温度分布作用下, 推导了钢-混凝土组合梁界面剪力、相对滑移和温度应力理论计算公式, 采用有限元模拟对考虑界面滑移的公式进行了验证, 并在钢-混凝土温差模式(模式1)、《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60—2015) 温差模式(模式2) 和英国规范BS5400温差模式(模式3) 下, 对比了温度效应的计算结果。分析结果表明: 采用考虑界面滑移的剪力理论公式计算出的组合梁界面剪力分布与有限元计算结果规律一致, 3种模式下剪力最大偏差分别为1.15%、2.65%和3.41%;组合梁界面剪力服从双曲余弦函数分布, 界面滑移服从双曲正弦函数分布; 不考虑滑移与考虑滑移计算得到的界面最大剪力基本相等, 最大偏差仅为1.22%;组合梁跨中温度应力计算值的最大偏差小于1%, 但组合梁端部温度应力计算值偏差较大, 模式3温差为20℃时, 考虑滑移时的混凝土底部温度拉应力为不考虑滑移时的1.9倍; 组合梁的界面温度效应与温差成线性关系, 斜率与温度分布模式有关, 模式1的界面剪力、界面剪应力和界面滑移的变化速率最大, 分别为9.138kN·℃^-1、0.067MPa·℃^-1和5.263×10^-3 mm·℃^-1;温差为30℃时, 模式1的界面剪力、界面剪应力和界面滑移变化速率均为模式3的3倍以上, 因此, 不考虑钢梁温度梯度会使组合梁界面剪力、相对滑移与温度应力计算结果产生偏差, 且偏差会随温差的增大而增大。     

钢-混凝土组合梁的温度骤变效应分析

对自然环境内钢-混凝土组合梁截面内温度进行了测试,以温差梯度为计算模型,基于弹性理论,推导了不同温差模式下组合梁交界面上的剪力、剪应力、相对滑移应变与变形以及弯曲变形曲率计算公式.分析结果表明:在自然温变情况下组合梁截面内存在温差,同时混凝土翼板内温度分布不均匀;界面剪力最大值在跨中部位,向梁端部逐渐递减为0;剪应力、相对滑移应变与变形在梁端部达到最大值,向跨中逐渐递减为0;界面内力及变形与温差大小呈线性正比,斜率与混凝土板内温度分布模式有关;混凝土板内温度分布模式及厚度是截面内力和变形的主要影响因素.     

混凝土桥梁设计中的温度效应研究

交通行业的快速发展,混凝土桥梁特别是钢-混凝土的组合桥梁得到了空前广泛应用.随着混凝土连续钢构桥的应用,在运营的过程中也出现了诸多由于温度作用而引起的开裂问题,严重影响了桥梁的安全.为此,文章阐述了对混凝土桥梁展开温度效应研究的必要性,详细的分析了混凝土结构的温度效应理论,同时提出了桥梁工程中常用的温度效应控制措施.     

预应力混凝土T构梁施工工艺分析

随着我国经济的不断发展,交通事业的重要性逐渐凸显。桥梁工程施工质量不仅关乎经济的发展,同时也会直接影响人们的生命安全,所以必须从各个角度入手,提升桥梁施工质量。连续梁因为受力情况比较合理,并且施工工艺简单、养护费用较低,所以被广泛的应用到全国各地的桥梁施工工程上。本文主要从某市桥梁施工的实际情况入手,对预应力混凝土T构桥梁的施工工艺进行简要分析,总结出科学有效的施工方式,为日后桥梁施工奠定基础。     

预应力混凝土连续梁日照温度效应研究

结合大跨度预应力混凝土连续梁在施工中线形和应力受日照温度效应影响较大的特点,通过日照温度场测试,得到了箱梁竖向温度梯度的拟合公式,并将拟合公式加载到有限元模型中进行计算,计算的线形与应力变化均与实测值基本一致。研究结果表明:10:00以后标高变化较大,呈现为整体下挠的状态;在下午16:00时,梁体线形下挠值最大,悬臂端部达到12.9mm。在日照温度梯度作用下,梁体顶板应力变化明显,而梁体底板应力变化较小。可为后续施工阶段探究日照温度对梁体线形和应力的影响提供参考。     

钢板-混凝土组合加固T形梁桥受力分析

文章采用有限元软件Midas对某T形梁桥钢板-混凝土组合加固前后的应变、挠度的变化进行了分析,同时采用Ansys软件计算出加固前后的极限抗弯承载能力,结果表明:钢板-混凝土组合加固可以有效提高T形梁桥截面的抗弯承载能力。     

混凝土T梁非均匀收缩效应研究

混凝土T梁在使用过程中腹板竖向裂缝的出现将对混凝土桥梁的耐久性和结构的承载能力造成严重的威胁。为了解决这一问题,研究了尺寸效应和钢筋约束对收缩应变情况的影响;根据平截面假定,推导了T梁截面非均匀收缩导致的收缩应力及自平衡应力随时间变化的计算方法;算例分析结果表明,普通钢筋对混凝土收缩变形的约束作用加剧了T梁截面的不均匀收缩效应,T梁截面的不均匀收缩效应十分显著,这一效应在T梁腹板处引起了较大的拉应力。