采用PPC设计的斜拉桥模型疲劳试验研究

为了研究部分预应力混凝土(PPC)斜拉桥体系的抗疲劳性能,对某PC(预应力混凝土)斜拉桥的缩尺模型进行了B类预应力混凝土的设计并进行了相关疲劳试验,从3个维度(主梁位移、索力变化、刚度)综合验证了部分预应力设计在斜拉桥设计上的可行性。研究结果表明:采用部分预应力设计的斜拉桥主梁在正常行车状态下,拉应力控制较好的情况下,混凝土在拉压区交替变化时不会产生损伤开裂。几乎不对主梁刚度造成退化,同时位移与索力的恢复较好。还发现边界条件对于整个体系影响较大,承受了较大的荷载,因此优化边界条件,可以改善斜拉桥的荷载分配,从而改善受力性能。表明了混凝土斜拉桥采用部分预应力设计是可行的,可为后续PPC斜拉桥的研究提供思路。     

澳门西湾大桥斜拉桥上部结构设计

澳门西湾大桥斜拉桥设计为1座双层交通的双塔四索面斜拉桥,主跨180 m,斜拉桥为双幅混凝土箱梁共用"M"形主塔、竖琴式稀索体系组合新桥型,介绍斜拉桥体系、梁、塔、索的设计及斜拉桥施工监控与荷载试验情况.     

大跨径双工字钢组合梁斜拉桥试设计研究

为研究大跨径双工字钢组合梁斜拉桥的适用跨径范围,通过对主塔主梁各尺寸参数的设计,进行大跨径双工字钢组合梁斜拉桥的试设计分析,结合采用Midas/Civil软件建立有限元模型,对单一荷载作用下以及组合荷载作用下的主梁的应力状态和抗风性能进行了计算验证;对主跨跨径600m、700m、800m的混凝土板和钢梁部分受力进行了分析。分析结果表明,大跨径双工字钢斜拉桥满足设计要求,且具有较大的竖向刚度和风致颤振稳定性能,为以后的大跨径斜拉桥设计提供参考。     

矮塔混凝土斜拉桥成桥索力优化研究

在研究一般斜拉桥成桥索力优化方法的基础上,针对矮塔混凝土斜拉桥结构受力特点,依据影响矩阵调值原理,提出了以结构整体弯曲能量最小为目标、以主梁主塔单元的弯矩和轴力以及部分关键节点的位移为约束条件的矮塔混凝土斜拉桥索力优化方法。应用MIDAS/CIVIL2010＂未知荷载系数＂模块,对某混凝土矮塔斜拉桥实际工程进行成桥索力优化。分析结果表明,此种方法可以方便得到满足设计要求的合理成桥索力。     

运营阶段斜拉桥主塔在不同荷载组合下的变形及内力分析

为研究运营阶段不同荷载组合对斜拉桥主塔变形及内力的影响,以国外某新建双塔混凝土斜拉桥工程为依托,采用MIDAS/Civil建立了斜拉桥有限元模型,对斜拉桥在运营阶段的内力及变形进行计算分析。计算得出了不同荷载组合下的斜拉桥主塔塔顶偏移及最大应力。结果表明:不同荷载组合下斜拉桥主塔变形存在较大差异,斜拉桥主塔塔顶的偏移量在LM1+人群荷载下最小,在LM4+人群荷载组合下达到最大,位移偏向跨中方向;不同荷载组合下斜拉桥主塔内力差异较小,主塔最大应力在LM1+人群荷载下最小,在LM4+人群荷载组合下达到最大,最大应力所在部位为第一个横梁与塔交界处。     

PPC斜拉桥模型疲劳试验及塑性损伤分析

以某主跨220 m的斜拉桥为研究背景,进行了部分预应力混凝土(PPC)斜拉桥节段缩尺模型试验,对缩尺模型的混凝土主梁进行部分预应力B类构件设计计算,并依据相关规范进行疲劳试验以模拟实桥疲劳过程,对试验中主梁挠度、斜拉索索力、主梁裂缝长度与宽度进行观测,得到在规范车道荷载下主梁在不同初始损伤时的刚度退化规律,并基于Abaqus软件建立该缩尺模型的混凝土塑性损伤有限元模型,将试验数据与有限元计算结果进行对比。结果表明：主梁在开裂前后,结构整体刚度下降相对较小;试验中主梁挠度、主梁裂缝、索力3个方面的数据,体现出由规范车道荷载换算所得疲劳荷载所造成的结构刚度下降非常有限;缩尺模型的混凝土塑性损伤有限元模型计算结果与试验数据吻合较好,表明混凝土塑性有限元模型能较好地模拟PPC斜拉桥疲劳荷载下的受力特征。     

混凝土折线塔斜拉桥抗震性能研究

为了清楚地了解混凝土折线塔斜拉桥的动力特性和地震响应,对一座混凝土折线塔斜拉桥的抗震性能进行研究。采用数值计算方法利用有限元软件MIDAS对直塔和折线塔斜拉桥的动力特性和地震响应进行计算。得出了两种塔型斜拉桥在不同结构体系情况下的动力特性和地震作用下的位移和内力。最后得出在地震荷载作用下两种结构体系的斜拉桥内力和位移均相差不大,并为设计和实际工程提供参考。     

外倾索面部分斜拉桥PC箱梁技术指标分析

依据嘉悦大桥、南屏大桥和赤壁路桥3座外倾索面部分斜拉桥PC箱梁的设计,统计分析其箱梁断面型式、梁高取值、梁底线型、无索区长度等关键设计参数和混凝土单位用量、预应力钢束单位体积含量、普通钢筋单位体积含量等重要设计指标。提出"荷载效应分配比"概念以评价部分斜拉桥索、梁受力分配情况,并对3座桥进行相应评估,揭示部分斜拉桥索、梁、塔设计与"荷载效应分配比"的内在关系。同时,还从PC箱梁纵横向传力路径、箱梁竖向刚度、结构自振特性等指标分析外倾索面部分斜拉桥的PC箱梁受力特性。     

大跨度单索面组合箱梁斜拉桥扭转受力分析

采用空间杆系有限元法和剪力流理论分析了东海大桥主航道单索面斜拉桥的组合箱梁扭转受力特性。计算结果表明,成桥运营阶段的主梁扭转剪应力由风荷载控制设计,混凝土桥面板、钢箱梁斜腹板、底板的最大扭转剪应力达到容许剪应力的约30%,在单索面斜拉桥的设计中应当得到重视。     

变截面椭圆形独塔斜拉桥塔-梁结合段模型试验研究

为了解某变截面椭圆形独塔斜拉桥的桥塔-主梁结合段的静力学性能,建立了塔-梁结合段1∶8缩尺试验模型,采用大型地震荷载模拟加载装置对缩尺模型进行了竖向偏心加载试验。通过模型试验与有限元模拟相结合,研究了塔-梁结合段钢板、塔内混凝土和PBL剪力键的应力分布以及受力情况。研究表明:在1.7倍等效设计荷载作用下,该斜拉桥的塔-梁结合段处整体应力水平较低,混凝土竖向正应力约为11MPa,PBL剪力键的贯穿钢筋承受的最大弯曲应力为63MPa,钢板承受的最大压应力为227 MPa。研究成果揭示了该变截面椭圆形桥塔斜拉桥的塔-梁结合段在设计荷载作用下的静力学特性,为该类桥塔的设计提供了参考依据。     

矮塔斜拉桥索鞍静力分析

结合一座矮塔斜拉桥设计、整体计算情况,为研究骑跨式索鞍局部受力状况,采用三维有限元软件建立矮塔斜拉桥索鞍区有限元模型,选取整体计算中最不利荷载进行静力分析,得到了桥塔索鞍区混凝土和索导管应力分布状况,分析索鞍处混凝土应力规律,对索鞍锚固区设计方案进行综合评价,并提出改进建议。     

矮塔斜拉桥分丝管索鞍区受力特征研究

为研究矮塔斜拉桥分丝管索鞍区混凝土应力的分布规律及其极限荷载,以京沪高铁津沪联络线特大桥主桥(主跨115m的三塔双索面矮塔斜拉桥)为背景,针对其索塔锚固区进行足尺节段模型试验,采用ANSYS软件建立索塔锚固区节段有限元模型,分析索塔锚固区混凝土的应力分布、极限荷载及易开裂区域。结果表明:索塔锚固区分丝管索鞍下方混凝土的横向劈裂应力、竖向压应力沿纵向、横向分布规律相似,均从桥塔中心线向两侧逐渐减小,呈抛物线形分布;索鞍下方混凝土应力分布比较均匀,结构处于弹性状态,受力满足要求;索塔锚固区的极限荷载为设计索力的1.56倍,有一定安全储备;索鞍下方混凝土易被拉裂,建议设计时适当加密该区域钢筋。     

混凝土斜拉桥中预应力混凝土斜拉索的设计

1.前言本文着重探讨混凝土斜拉桥预应力混凝土斜拉索的设计方法。与轴向拉力荷载相比,预应力混凝土斜拉索的自重大,产生的挠度比相应的钢拉索要大,同时由于预应力混凝土斜拉索的抗弯刚度较大,在活荷载作用下,断面将产生较大的弯曲应力。     

波形钢腹板矮塔斜拉桥静力特性分析

分别以主跨180 m的波形钢腹板矮塔斜拉桥和PC箱梁矮塔斜拉桥为研究对象,通过数值模拟分析,比较2种不同主梁的矮塔斜拉桥在恒裁、预应力荷载以及温度荷载作用下结构的受力特性.结果表明,与PC箱梁矮塔斜拉桥相比,虽然波形钢腹板矮塔斜拉桥由混凝土收缩徐变引起主梁钢束预应力损失大,但其主梁的预应力效率更高,成桥状态下预应力储备...     

矮塔斜拉桥计算过程及方法浅析

通过湖南一座新建的120 m+200 m+120 m预应力混凝土矮塔斜拉桥的计算分析过程,分别从初始平衡目标状态、不考虑时间依存效应的正装分析、考虑时间依存效应的正装分析,移动荷载工况分析等关键内容简要地阐述了矮塔斜拉桥的计算过程和计算方法,可为今后矮塔斜拉桥的设计提供计算上的参考。     

波形钢腹板部分斜拉桥受力性能分析

为探讨200m跨径范围内波形钢腹板部分斜拉桥的适用性,采用有限元分析,对比研究了跨径布置相同、承受荷载能力相当的波形钢腹板部分斜拉桥、混凝土部分斜拉桥、波形钢腹板斜拉桥和波形钢腹板连续刚构桥4种结构形式桥梁各主要构件的受力性能。结果表明:波形钢腹板部分斜拉桥主梁的结构形式及受力特性介于波形钢腹板连续刚构桥和波形钢腹板斜拉桥之间,更接近于连续刚构桥;与同跨径混凝土部分斜拉桥相比,波形钢腹板部分斜拉桥自重减轻,主梁结构更轻型化;混凝土部分斜拉桥与斜拉桥的界定方法和斜拉索容许应力的取值方法同样适用于波形钢腹板部分斜拉桥。     

大跨度预应力混凝土斜拉桥温度效应研究

大跨度预应力混凝土斜拉桥在施工过程和成桥状态温度效应明显,而温度效应与温度荷载取值直接相关,该文以主跨438m的双塔预应力混凝土斜拉桥为例,对成桥状态下主梁梯度分布和线性分布的温度效应进行了比较分析,同时对施工过程中主梁的温度应力进行了计算,结果表明:线性分布与梯度分布温度荷载的主梁内力与应力效应有一定的差别,偏保守考虑应按线性分布计算;施工过程中,在设计温度荷载作用下,主梁有可能产生达到1.6MPa的拉应力,因此在由合理成桥状态求解合理施工状态时也宜考虑温度影响。     

短平台复合型牵索挂篮的总体设计

介绍了武汉长江二桥短平台复合型牵索挂篮的设计构思、构思特点和斜拉桥混凝土横梁在施工荷载下的应力计算及模型试验。扼要叙述了牵索挂篮的制造、拼装和加载试验及施工。     

广中江高速公路北街水道双塔预应力砼斜拉桥荷载试验与分析

荷载试验是对大跨度桥梁承载能力和结构性能进行评价的有效手段。以广中江高速公路的一座双塔预应力混凝土斜拉桥为例,利用Midas/Civil建立该桥空间有限元模型进行计算分析,依据相关规范对该桥进行了荷载试验及相应分析,荷载试验数据结果显示该桥承载能力及动力特性满足设计要求。     

鄂黄长江公路大桥抗震设计研究

湖北鄂黄长江公路大桥主桥为５５＋２００＋４８０＋２００＋５５ｍ的五跨连续预应力混凝土斜拉桥,采用双塔双索面全漂浮体系。虽然桥位处抗震设防烈度不高,但该桥是跨越长江的特大型桥梁,其抗震性能尤为重要。本文结合鄂黄大桥的抗震设计,从场址地震安全性评价、地震荷载计算、斜拉桥支撑体系选择、抗震措施等方面研究斜拉桥的抗震性能。