多跨连续梁桥体系转换时支座反力与位移计算方法

为方便计算多跨连续梁桥体系转换过程中的支座反力与梁体位移,提高其计算效率,基于力学基本原理,推导了适用于不同截面与节段长度的连续梁支座反力与位移计算公式.以15跨一联连续梁桥——海子湖特大桥为对象,采用有限元法对所提出的理论公式进行验证,并对该桥多次体系转换过程中支座反力与梁体位移的变化规律进行研究.结果 表明:有限元...     

预应力混凝土斜桥支座反力分析

该文通过对某座预应力混凝土斜交箱形连续梁的计算分析,总结出了斜交箱梁支反力分布特点,得出一些有益的结论。边腹板处支座支反力较大,中腹板处支座支反力较小,这就要求对边腹板的抗弯剪能力给予加强,因反力分布的不均匀性,支座的选取需考虑斜桥效应。分析表明,对于对称布跨的连续梁斜桥支反力呈反对称分布。     

小边跨不等跨连续梁边跨支座反力设计

一些特殊需求的桥梁受周边环境的限制,在设计之初已经限定了桥梁的布置形式。不合理的跨径布置导致边支座支反力偏小。文章以16+25+16m的不等跨连续梁为例,计算分析了影响边支座支反力的各类因素,提出了多种增加边支座反力的方法,为设计提供参考与借鉴。     

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。     

等截面预应力混凝土连续梁二次力矩的简易计算法

本文分析了预应力二次力矩与一次力矩的关系,用电子计算机算出了九跨以内的等截面、等跨混凝土连续梁预应力二次力矩系数(a_i、b_i)表。利用本表能方便地计算九跨以内的等截面、等跨混凝土连续梁在直线预应力钢筋(各截面一次力矩相等)作用下产生的二次力矩,弯曲预应力钢筋(各截面预应力一次力矩可以不相等)作用下产生的二次力矩。还能计算任意均布荷载、集中荷载、支座位移产生的力矩。文中举例说明了计算步骤和方法,并将计算结果与电算结果或有关手册数据比较,证明使用本文介绍的方法进行等截面、等跨混凝土连续梁预应力二次力矩计算非常简便,计算结果精度高。     

连续梁桥临时支墩间距及拆除顺序对其受力状态的影响分析

在连续梁桥施工过程中,合龙后解除临时固结,桥梁由连续刚构体系向多跨连续梁体系的转换是其施工过程最为关键的阶段,故研究连续梁桥施工过程中临时支墩间距及拆除顺序对其受力状态的影响尤为重要。依托云南水富港大跨连续梁桥,采用midas Civil有限元模拟软件建立桥梁结构模型,研究其临时支墩间距及拆除顺序对体系转换前后受力状态的影响。结果表明,大跨连续梁桥施工至边跨合龙段前,不同支墩间距对悬臂状态下的节点累计挠度影响较小;在施工至中跨合龙段后,不同支墩间距对合龙状态下的节点累计挠度影响较大;对于拆除顺序,先拆除中跨侧临时支墩时,A支座与临时支墩支反力均大于先拆除边跨侧临时支墩时,B支座支反力则相反。     

杠杆法适用范围研究

在支点截面的荷载横向分布计算中,一般采用杠杆法.通过大量分析计算发现,该法在实际应用中具有一定的局限性,杠杆法仅适用于采用刚性支座的桥梁.对于采用橡胶支座的桥梁,其支座反力的分布不再符合杠杆法的规律,差别很大.这种桥梁的支点反力计算不宜采用杠杆法.     

Separation Test Method for Bridge Bearing Based on Displacement

为克服传统支座脱空测试方法中存在的传感器安装困难和测试误差大等问题,提出利用支座脱空前后桥梁变形规律的不同,根据理论支反力-实测位移曲线,结合理论位移曲线,判断桥梁支座是否脱空的位移法.采用室内试验和现场荷载试验的方法对位移法测试支座脱空的有效性进行了研究.对一根3跨连续梁的试验表明:支座脱空前后的试验点可以采用2条不同斜率的直线拟合;支座脱空时出现拐点,支座脱空前后的曲线斜率相差8倍以上;位移法不仅可以判断支座是否脱空,还可以给出支座脱空荷载和支座的弹性系数;结合理论分析结果,位移法可判断出支座是在试验前脱空、试验中脱空还是一直未脱空.对一座4跨连续钢箱梁桥的现场试验表明本研究提出的方法可行.     

有限元法在连续梁落架方案可行性模拟中的应用

以某铁路客运专线上的一联预应力混凝土连续梁桥为对象,采用有限元分析软件MIDAS/Civil建立连续梁桥模型,通过改变边界条件的方法来模拟各种工况,得出不同工况下梁体的应力、变形和支座处支座反力。结果表明:土模边跨横向的不均匀落架会造成跨中区出现较大拉应力,应横向对称拆除;不移除土模时,拆除右边跨和中跨比仅拆除中跨产生的压应力要小;在拆架前对梁体进行临时堆载,降低未落架梁跨的上挠。     

连续梁顶推过程支座变位对内力的影响计算方法的讨论

用顶推法施工的连续梁桥,在顶推过程中,由于支座下沉或超顶,对梁的内力和支座反力都会产生影响。我们知道,一般连续梁的计算简图均取理想的铰支承,其特点是这种支承既能承受压力(正反力)也能承受拉力(负反力)。而顶推施工连续梁的支承滑道则只能承受正反力,不能承受负反力。所以,用一般的理想铰支承的计算简图来分     

预应力连续箱梁桥开裂状态弯矩重分布试验研究

对连续梁的内力重分布的研究,可以帮助更好地分析连续梁的受力性能,而目前国内外对此主要是针对钢筋混凝土结构,对预应力结构尚少有研究。该试验以一个1:4的三跨预应力连续梁模型为基础,以弯矩调幅系数、边支座反力与中支座反力的比值(边/中)为基本参数,通过体外预应力加固前后的对比试验,对连续梁桥弯矩重分布规律进行了研究。试验结果表明:加固后结构的内力重分布较加固前稍大;加载至部分钢筋屈服时,加固前后各跨中最大弯矩调幅系数在-8.34%~-12.62%之间;两墩顶负弯矩区段的最大调幅系数在19.44%~29.59%之间,边/中由初始的32.1%降至28.38%~27.59%。     

多跨连续梁桥横向减隔震分析

一阶横弯多跨连续梁桥,当地震作用时,仅依靠增大横桥向刚度的方法来减小连续梁的横桥向位移,会带来很大的墩底反力和弯矩。墩底弯矩过大又会引起桥墩压溃和主梁横向位移过大。文章针对工程中最常见的一种减隔震装置一铅芯橡胶支座,以某9m×40m大跨连续梁桥为模型,以墩底内力和主梁横向位移作为研究对象,利用非线性时程分析方法,采用普通橡胶支座的方案和采用橡胶支座的9个方案在三条人工波的最大地震响应进行比较分析,研究了铅芯橡胶支座不同的布置方式,及其设计参数的选取对多跨连续桥梁横向减隔震性能的影响。并得出了以下结论:铅芯橡胶支座的个数和布置方案对桥梁结构在地震作用下的减隔震效果影响很大;合适的布置铅芯橡胶支座等减隔震装置可以有效的减少地震作用下桥梁结构的地震响应,可以显著提升结构的抗震能力;铅芯支座的硬化比对横向位移影响不大,对横向内力的影响稍大。     

钢管拱安装施工过程结构受力特性分析

针对位于曲线上的某新建铁路(66+132+66)m连续梁拱桥,根据先梁后拱的施工方案,对中跨132 m钢管拱安装的支架结构、拱肋的稳定、应力和支座反力等展开计算分析,研究结果显示:此类安装支架设计安全可靠;施工过程中拱肋应力呈对称分布,拱肋各关注截面顶、底部应力实测值和计算值基本吻合;桥跨结构失稳的一阶模态以拱肋横向弯曲为主,稳定系数为37;成桥时主梁边墩的内外侧支座反力相差约4.6%,中墩的内外侧支座反力相差约7.4%。     

连续钢箱梁匝道桥设计

以某三跨城市匝道连续梁桥为研究对象,介绍了曲线钢箱梁桥的构造、设计要点,并采用Midas软件建立空间有限元模型,对墩梁固结各支座反力,以及基本组合下的应力、挠度、抗疲劳性能等进行了分析计算,可为同类桥梁设计提供参考。     

墩-梁固结的曲线梁桥预应力作用试验研究

为了确定预应力作用对墩-梁固结的混凝土曲线连续梁桥受力性能的影响,制作中墩采用墩-梁固结的曲线连续梁模型桥,进行预应力张拉试验,研究预应力作用对主梁扭转变形和梁端支座反力的影响。结果表明:对于墩-梁固结的曲线连续梁桥,固结墩附近梁段在腹板下方钢束作用下发生向内弧侧翻转的扭转变形,在腹板上方钢束作用下发生向外弧侧翻转的扭转变形;张拉预应力钢束使梁端内弧侧支座反力减小、外弧侧支座反力增大;张拉钢束N3过程中,桥墩外弧侧出现环向水平裂缝,与实际桥梁中裂缝出现的位置相反,说明固结墩出现水平裂缝的病害可以通过调整预应力的方法解决。     

基于蒙特卡洛法的组合梁桥支座生产误差影响分析

运用蒙特卡洛法,借助MATLAB编程生成随机误差数据进行计算,选取可靠度为95%的总误差值,通过ABAQUS平台建立不同跨径及不同连接形式钢-混组合梁有限元模型,分析支座生产误差对钢-混组合梁力学性能的影响。结果表明,支座生产误差对简支梁桥的影响较小,使单跨固结形式桥梁局部混凝土板产生受拉倾斜现象;对钢梁不同连接形式双跨组合梁桥支反力的影响不同,固结连接形式跨中单个支座生产误差对横向相邻支座和纵向梁端支座反力的影响较大,而U形钢铰连接形式仅对横向相邻支座产生影响,对梁端支座几乎没有影响,更有利于桥梁整体稳定性。     

曲线钢箱梁桥支座最不利反力分析与试验研究

为研究小半径曲线钢桥的最不利支座反力变化和脱空情况,以一曲线钢箱梁实体工程为对象,先建立理论模型,求解出理论最不利支座反力的加载影响线,并据此计算出现支座反力最不利情况的荷载分布,然后对梁体支座反力变化进行实际加载测试,利用不同载位检验支座的实际刚度,根据实际变形检测钢箱梁支座的反力变化,检验是否存在支座脱空情况。试验数据表明:该分析试验方法具有较好的可靠性;试验结果显示在最不利荷载作用下,分联墩处内支座受力最为不利,宜在设计施工中引起重视。     

钢-混组合结构连续梁内力调整技术

为改善钢-混组合结构连续梁中支点负弯矩区受力,以山西省综改区潇河产业园太原起步区某桥梁工程为例,通过采用支座位移法来施加预应力,研究了不同支点位移量对钢-混组合结构连续梁桥受力变化的影响规律。针对U01联,通过采用支座位移法解决了边墩支点反力储备不足问题,相比于常规的支点压重等手段节省工程造价,可为今后类似项目提供参考。     

桥型布置对独柱墩曲线梁桥抗倾覆性能的影响

以三跨连续独柱墩曲线梁桥作为基本结构,针对不同桥型布置形式建立有限元模型,利用非线性分析与接触理论考察倾覆过程中结构位移、转角及支座反力的时程变化规律。进而计算抗倾覆稳定安全系数,分析不同桥型布置下的独柱墩梁桥抗倾覆能力及倾覆力学特征,改变桥型布置以对独柱墩倾覆力学行为进行参数分析,并将规范法计算结果与有限元法计算结果进行对比。数值仿真表明:随偏载不断增大,边墩内侧支座反力首先减小直至脱空;反力重新分配后,边墩外侧支座反力增速减缓,中墩单支座反力持续增大,最终达到极限状态。通过参数分析可进一步看出:不同桥型布置形式对这一倾覆过程影响明显,边中跨比越小的独柱墩梁桥,其抗倾覆安全性能越低;如果同时曲线半径较大,则采用规范方法验算时会大大高估其抗倾覆能力,从而降低结构设计的安全性。     

北江大桥引桥整体顶升施工仿真分析

北江大桥为多跨连续梁桥,由于佛开高速扩建,该桥引桥采用整体同步顶升施工,需顶升0.150~1.491m。为分析该桥在顶升施工中的梁体受力,为施工提供指导,采用ANSYS软件建立该桥15~22号墩连续梁模型,对同步顶升力、落梁调整到位后梁体的受力进行计算分析,并研究纵、横向误差对梁底应力和支座反力的影响。结果表明:在同步顶升过程中,理论顶升力与实测值接近;落梁后梁体应力变化的理论值与实测值接近,梁体仍处于受压状态;1cm的纵向顶升误差不会使梁体出现拉应力,也不会使支座反力出现较大变化;1cm的横向顶升误差使梁体出现拉应力,使支座反力出现较大变化。因此须严格控制顶升误差,建议纵向顶升误差不超过10mm,横向不超过5mm。