装配式梁桥高墩计算长度系数探讨

随着我国山区高等级公路的发展,为了节约原材料、减小工程造价,装配式桥梁的中、小跨径化已经成为趋势,这势必造成高桥墩应用的增多。计算长度系数是影响桥墩设计计算的一个关键参数,从结构稳定入手,并考虑了相邻桥墩及支座对墩顶弹性约束的影响,建立桥墩临界荷载与计算长度系数的关系。分析影响计算长度系数的一些参数,并探讨它的变化规律,以供此类桥梁设计应用与参考。     

装配式梁桥高墩计算长度系数探讨

随着中国山区高等级公路的发展,为了节约原材料、降低工程造价,装配式桥梁的中、小跨径化已成为趋势,这势必造成高桥墩应用的增多.计算长度系数是影响桥墩设计计算的一个关键参数,笔者从结构稳定入手,并考虑了相邻桥墩及支座对墩顶弹性约束的影响,建立桥墩临界荷载与计算长度系数的关系.分析影响计算长度系数的一些参数,并探讨它的变化规...     

梁桥桥墩纵桥向计算长度系数研究

采用静力法建立墩底固结墩顶具有弹性约束的桥墩弯矩平衡微分方程,引入边界条件,得到在竖向临界荷载下桥墩的稳定方程为关于桥墩计算长度系数μ、墩顶纵向约束刚度与桥墩抗推刚度比m、墩顶扭转约束刚度与桥墩线刚度比n的超越方程。编制计算程序求得不同刚度比下桥墩计算长度系数的数值解,制成可供设计使用的计算表格并拟合了简化计算公式。计算结果表明:梁桥设置支座时,桥墩的计算长度系数为1.4～1.9;采用固结墩可以显著降低桥墩的计算长度系数,其最小值接近于1.0。     

连续刚构桥墩长度系数计算方法

本文根据有限元模型以及由欧拉公式推导出的桥墩长度系数计算公式,来计算连续刚构桥墩的桥墩长度系数,并分析了桥墩长度系数与桥墩墩顶水平抗推刚度及桥墩自身水平抗推刚度之间的关系;对于特殊桥梁还给出简化的计算方法。     

考虑墩梁刚度比的刚构墩计算长度研究

基于同时考虑墩顶主梁弯曲约束和结构体系抗推约束等效刚度,推导出刚构墩在双重弹性约束下的压杆计算长度系数精确方法,并编制出相应的计算程序。结合算例比较计入主梁弯曲刚度和水平抗推刚度以及墩顶固结、墩顶受弯曲约束但水平可移动铰等不同边界状态对高墩计算长度系数的影响,并研究不同边界条件下刚构高墩截面的配筋需求。结果表明:精细化确定刚构墩计算长度是影响桥墩构造及配筋设计的关键因素。     

墩顶为弹性支承的桥墩压杆的计算长度

在桥梁下部结构的截面验算及稳定性计算时,桥墩作为压弯构件计算,其中一项重要的工作就是确定压杆的计算长度。着重介绍墩顶为弹性支承桥墩压杆计算长度的计算公式推导,并列出了计算长度系数的查算表,在实际设计工作中对这种类型的桥墩可以通过查表快速确定压杆计算长度,可以用于提高桥墩计算压杆的精确性和计算速度。     

采用单阶柱法分析连续体系梁式桥桥墩的计算长度

针对国内规范对桥墩计算长度系数取值偏小的情况,对连续体系梁式桥柱式桥墩计算长度影响因素进行分析,并提出采用有侧移框架的单阶柱计算桥墩计算长度的方法.该方法将连续体系梁式桥纵向看作框架结构,上部结构视为横梁,并将桩基础和承台等效为单根柱,进而将与主梁铰接和固结的桥墩分别等效为上端自由和上端可移动但不可转动的单阶柱计算桥墩计算长度.以某跨径布置为(88+4×165+88)m的刚构一连续组合梁式桥为例,采用该方法计算其主墩计算长度系数,并与有限元软件MIDAS Civil计算结果进行对比,结果表明:该方法计算结果与有限元软件计算结果较为吻合,且与美国AASHTO规范的规定基本一致,验证了该方法的可靠性.     

超高墩大跨连续刚构整幅双主墩计算长度系数的取值研究

计算长度是受压构件承载力计算的一个重要参数。但对于规范采用的简化设计方法,构件是单独进行分析的,脱离了原来整体结构环境的约束,不能满足桥墩计算的实际需要。瓦厂特大桥主桥采用整幅双主墩,通过设置横撑将左、右幅连成一体,整体刚度较大,通过建立空间有限元压杆模型得出构件临界荷载,由欧拉公式反推桥墩计算长度系数,从而得到更接近工程实际情况的数值,对同类桥梁具有一定的指导意义。     

装配式梁桥双柱式圆形高墩计算长度系数参数分析

介绍了通过弹性稳定分析求得一阶临界失稳力,结合欧拉公式计算装配式梁桥高墩计算长度系数的方法;并根据此方法分析了高墩在施工阶段的计算长度系数;通过参数分析研究了双柱式高墩与墩身自重、非理想边界条件、墩高及墩径之间的关系。结果表明:墩身自重、非理想边界条件、墩高和墩径对高墩计算长度系数有较大影响。计算长度系数不能仅由固定值代表,而应该根据墩柱的具体情况,结合墩柱特定条件分析。     

基于能量法的成桥阶段高墩计算长度系数分析

高墩在成桥阶段墩顶边界条件介于铰接和固结之间,其计算长度系数往往难以取定。现通过构造成桥阶段高墩的形函数,利用能量法求解刚性地基高桥墩成桥阶段的失稳力临界力,又通过欧拉公式求得其计算长度系数,并结合算例采用有限方法和能量法进行计算,对比分析两者计算结果。结果表明:在计算高墩计算长度时,需计入墩顶非理想边界的影响。此外,所推能量法公式计算结果同有限元程序接近,具有较高精度,可供设计参考使用。     

基于桥墩静力延性能力的连续梁桥搭接长度研究

针对我国抗震规范未给出连续梁桥墩梁之间搭接长度计算方法的情况,以四跨一联的两联连续梁桥为例进行研究。基于桥墩结构在静力荷载作用下的延性能力和Desroches提出的最小支撑宽度的计算方法,分析不同跨径和墩高对连续梁结构伸缩缝处墩梁之间搭接长度的影响。根据相关参数的计算结果,以连续梁桥跨径和墩高为基本参数进行回归分析,采用最小二乘法拟合搭接长度计算公式。将拟合公式的计算结果与其他相关方法进行比较,结果表明:在计算连续梁桥伸缩缝处的搭接长度时,建议跨径计算值取一联联长;我国抗震规范中给出的简支梁伸缩缝处墩梁之间的搭接长度只适用于墩高小于25m的桥梁结构,对于墩高大于25m的高墩桥梁结构,需进行专门的研究。     

连续刚构桥双薄壁墩参数设计方法研究

根据主梁与桥墩共同变形协调条件，建立了墩顶荷载与双薄壁桥墩单墩内力之间的关系；应用非线性规划理论，考虑强度和稳定约束，建立了双薄壁墩的主要设计参数的罚函数，给出了连续刚均桥双薄壁墩参数方法，编制了设计计算程序，并进行了实例分析。     

连续梁桥桥墩顺桥向计算长度系数研究

为准确研究连续梁桥桥墩的屈曲失稳问题,本文取三联连续梁桥中的l联,用位移法建立了连续梁桥桥墩失稳通用平衡方程组以求得计算长度系数.该平衡方程组中,不仅考虑了线位移刚度和转角刚度的耦合影响,而且考虑了支座刚度、邻联抗推刚度和全桥地基刚度对计算长度系数的影响;不仅考虑了单墩在轴向力作用下刚度的影响,而且考虑了其余墩在轴向力作用下的整体屈曲反应.同时推导了邻联对桥墩的抗推刚度,给出了地基刚度的计算方法.并通过与有限元分析对比,验证了理论推导解析解的正确性.最后,给出了各因素作用下计算长度系数的对比结果.     

山区桥梁墩柱长度系数计算方法研究

桥墩的计算长度问题是山区高速公路桥梁设计中的难题。文中以某在建的高速公路桥梁为工程实例,分析探讨桥墩长度系数的计算方法,并介绍目前常用的通过欧拉公式推导长度系数的计算方法,再建立有限元模型进行结构屈曲分析,得到桥墩的计算长度系数。分析比较2种方法可知,结构有限元屈曲分析法能够更准确地考虑桥墩的边界条件及横向联系作用,计算精度更高。     

柔性桥墩计算长度的简化计算研究

通过对刚性基础等截面柔性桥墩墩顶边界条件的分析,建立了桥墩压杆挠曲线近似微分方程,拟合出柔性桥墩计算长度简化公式。经过有限元程序分析验证,简化公式得到的计算结果精度能满足工程需要,并对工程中常用的三孔连续梁桥墩计算长度提供了实用公式,为今后柔性桥墩设计工作提供方便。     

桥墩计算长度系数的有限元计算法

考虑桥梁上部结构及下部桩基础对桥墩的约束影响,提出桥墩计算长度系数的有限元计算方法,根据稳定方程得出桥墩计算长度系数。通过实例计算表明计算结果与实际工程一致;利用有限元计算法可较为准确的得到计算长度系数,为工程设计应用提供借鉴。     

包茂高速公路粤境段预制梁桥非标桥墩结构形式比选

包茂高速公路粤境段A1设计合同段位于云开山的东南端,相对高差较大,为典型的山区高速公路.结合我省高速公路设计标准化研究成果,桥梁上部普遍采用预制结构,下部根据墩高选择不同的结构形式.通过有限元模型,利用压杆弹性稳定理论,得出桥墩在各边界条件下的计算长度及偏心矩增大系数.在此基础上,针对35～ 45m墩高范围普遍采用的板式桥墩及双柱式桥墩,分析其施工及使用阶段最不利荷载工况,进行结构形式比选,优化结构设计.     

高墩桥梁桩基础计算长度研究

在桥梁工程中,墩、桩的计算长度问题一直是工程界没有定论的问题.以m法为基础,将桩的稳定分析与计算长度联系起来.通过欧拉公式,分析了桩径、埋深、土层抗力系数和墩高对摩擦桩计算长度的影响.结果表明,随着桩径、墩高的增加,摩擦桩计算长度增加;土层抗力系数对计算长度影响较小.最后给出了便于工程应用的摩擦桩计算长度系数表格.     

连续梁桥横桥向桥墩弯矩分布特点分析

确定连续梁桥横桥向桥墩弯矩分布特点,为基于位移的抗震设计提供基础。基于典型的连续梁桥横桥向,理论分析了桥墩弯矩分布机理,然后以墩顶与墩底的弯矩比值为桥墩弯矩分布指标,采用有限元方法,就墩高分布、桥台约束情况、主梁横向惯性矩、主梁扭矩和桥墩横向惯性矩5种因素对桥墩弯矩分布的影响进行了参数分析。上述因素对于桥墩的弯矩分布有不同程度的影响,增加桥墩横向惯性矩或同时减小主梁横向惯性矩和扭矩,可以有效减小墩顶与墩底的弯矩比值。     

铁路梁桥A形超高桥墩概念设计研究

为给铁路梁桥A形超高桥墩构造尺寸的拟定提供参考,对该类桥墩的概念设计进行研究。从构造细节出发,分析对A形墩受力特性及经济指标有重要影响的设计参数,并利用ANSYS参数化设计建模平台对主要设计参数的合理取值进行优化设计分析,在此基础上总结各种墩高条件下A形墩的设计步骤和设计原则。研究结果表明:A形桥墩适用于墩高大于100m的铁路桥梁;调整A形墩单柱墩体坡率和两支腿底部横向中心间距可在不增加墩身混凝土体量的同时,显著提高A形墩横向刚度;A形墩墩顶、支腿顶、支腿底截面尺寸对A形墩经济性影响显著,应根据构造和强度要求优化设计。