钢桁-混凝土组合结构梁桥连续破坏-倒塌动态行为研究

近年来交通荷载激增,桥梁构件破坏和整体结构倒塌时有发生,造成重大人员伤亡和经济损失。其中,相对其他形式结构桥梁,钢桁-混凝土组合结构桥梁冗余度较低,重载作用下构件的初始破坏易引发桥梁整体倒塌,故明确钢桁-混凝土组合梁桥连续倒塌机理和模式,对该类桥梁抗连续破坏-倒塌设计具有十分重要的理论和工程意义。因此依托钢桁-混凝土组合连续梁桥实体工程,采用能量法和显式动力学数值分析方法,对其构件重要性、破坏后剩余结构冗余度和倒塌动态行为开展研究。研究结果表明：最不利荷载作用下,钢桁-混凝土组合连续梁桥边跨正弯矩最大区域下弦杆破坏后剩余结构的最低冗余度为1.94,而边跨梁端支点附近腹杆破坏后剩余结构的最低冗余度为1.61。组合梁边跨正弯矩区下弦杆破坏后剩余结构遵循转动铰机制倒塌,破坏路径较长,结构整体倒塌前具有显著变形,最大竖向位移达到60.1 cm;组合梁支点区域腹杆破坏后剩余结构遵循滑移面机制倒塌,破坏路径极短,倒塌前整体结构无明显变形,最大竖向位移仅为9.1 cm,结构破坏呈明显脆性特征。腹杆失效所形成的滑移面倒塌机制对钢桁-混凝土组合结构梁桥极为危险,需重点设计预防。通过对钢桁-混凝土组合连续梁桥破坏路径的研究,探明了该类结构各构件的重要性分布特征和结构连续倒塌机制,为提高同类型桥梁抗破坏-倒塌性能提供理论依据和设计方法。     

预应力混凝土连续刚构桥的动力分析

介绍了预应力混凝土连续刚构桥的动力特性分析方法和试验结果,通过建立连续刚构的有限元力学分析模型,计算了模型的各项动态性能指标并与实测值进行了对比.根据新的桥梁荷载试验评定标准对大桥的动态特性进行了评价.     

装配式钢桁-混凝土组合梁抗裂性能研究

为解决常规钢-预制混凝土桥道板组合梁剪力键预留孔和板间现浇接缝易开裂的问题,提出了带预埋抗剪栓钉(PCSS)剪力键的装配式钢桁-混凝土组合梁(Prefabricated Steel Truss-concrete Composite Beam,PSTC),为考察其抗裂性能,在介绍基本概念的基础上,阐述了PSTC组合梁的制作方法,进行了1组3个带预应力的PSTC组合梁负弯矩区段加载试验,并分析了在负弯矩作用的开裂极限状态下PSTC组合梁截面应变的构成特征;依据考虑滑移影响后的截面应变协调条件和PCSS联结构造的剪力-滑移本构关系,分别建立了PSTC组合梁微段内混凝土板和钢梁的静力平衡方程,推导得到了考虑滑移后PSTC组合梁的开裂弯矩计算公式。研究结果表明:PSTC组合梁首先需要在预制混凝土板内预埋带栓钉的剪力传递钢板,然后在钢桁梁上安装预制混凝土板并施加纵向预应力,最后对剪力传递钢板与钢桁梁顶面的纵缝施焊联结形成组合梁;PSTC试验梁初始裂缝出现在加载点附近的混凝土板边,开裂荷载随混凝土板预应力的增大而增大,相邻预制板间接缝的初始裂缝均略晚于板内首条裂缝出现,PSTC组合梁无明显的抗裂薄弱部位;得到的计算公式计算结果与试验数据吻合良好,可为同类桥梁提供参考。     

装配式T梁连续刚构桥设计

装配式T型连续刚构桥具有施工快、行车舒适、后期养护少等诸多优点,在公路工程中的应用日益广泛。文中介绍了装配式T梁连续刚构桥的结构特点、分析方法、墩梁固结构造等,并以清远~连州高速公路中的石坑大桥为例,通过对不同结构体系的对比分析,对该类结构的力学特性、设计方法做了初步探讨。     

冈管混凝土组合高墩连续刚构桥体系可靠指标计算方法

钢管混凝土组合高墩连续刚构桥体系可靠度计算存在钢管混凝土组合高墩受力分析复杂,连续刚构桥梁失效模式较多,其功能函数不存在显式等问题.采用MIDAS有限元软件对结构进行较准确的模拟和受力分析,然后根据分析结果选取最高墩的稳定性失效和关键截面的拉、压应力失效模式.在MATLAB语言的平台上利用二次序列响应面法将隐式功能函数...     

预制装配式预应力钢桁-混凝土组合梁桥的应用研究

报道了一种新型的结构体系－预制装配式预应力钢桁－混凝土组合梁桥在三峡工程中的应用，在同类条件下的工程应用表明该桥型具有明显的经济效益和社会效益，通过对该桥的有限元分析和静动力荷载实验及经过三峡施工高峰期的考验，均证明该桥型具有良好的使用性能。     

矩形钢管混凝土组合桁梁连续刚构桥实桥试验

为了研究矩形钢管混凝土组合桁梁桥这种主梁由矩形钢管混凝土桁架和混凝土桥面板组成的新桥型的力学性能,以中国首座矩形钢管混凝土组合桁梁桥为对象开展了实桥试验。试验桥孔跨布置为24 m+40 m+24 m,结构体系为连续刚构。试验采用400 kN加载卡车3辆,共进行了3个荷载工况12个加载步的加载,对试验桥的整体力学性能、矩形钢管混凝土杆件力学性能以及桥面板有效宽度进行了研究。试验结果表明：在荷载效率为1.90~3.05的超载工况下各控制杆件的轴力-应变及荷载-位移实测数据线性关系显著,试验桥在加载过程中始终处于良好的弹性工作状态;实测受压钢管混凝土下弦杆钢管与管内混凝土荷载的分配符合二者的轴向抗压刚度比例关系;由于矩形钢管混凝土管壁内设置了纵向PBL加劲肋（开孔钢板加劲肋）,其在开孔区域形成混凝土榫,大幅提高了矩形钢管混凝土杆件的抗拉刚度,使其可达受压杆件刚度的80%;两主桁之间桥面板实测有效宽度与既有文献研究结果符合良好,且剪力滞效应在节点处比节间处表现得更为明显。     

大跨度预应力混凝土连续刚构桥

上部结构的长期变形是影响大跨度预应力混凝土连续刚构桥使用安全的主要因素之一.以主跨为2×185 m的铁路连续刚构桥为例.通过对加载龄期、预应力设计、环境相对湿度等因素的比较计算,对大跨度预应力混凝土连续刚构桥上部结构的变形控制同题进行了研究.     

钢桁—混凝土连续组合梁桥设计

抚顺市永安桥加宽扩建上部结构采用一联长 35 2m ,预制安装式钢桁—混凝土连续组合梁 ,跨径布置为 2 4m +2× 2 0m +8× 33m +2 4m。本文介绍该桥工程概况、结构型式的选择、组合梁结构的计算成果及设计、施工情况等     

连续刚构桥静动力稳定性分析

以新礼大桥连续刚构桥为对象,分析其在静动载作用下的稳定性。利用FEM分析软件Midas/civil建立主桥的计算模型,引入安全稳定系数物理量,对多种不同荷载组合作用下的静力稳定进行分析。为进一步分析该桥整体的稳定性,通过静载试验分析了该桥挠度与应变的分布规律,探究了该桥静力失稳的原因。通过行车激励,得到了该桥在动力荷载作用下失稳的形式,设计了不同的动载试验工况,引入动应变物理量,分析了无障碍行车与行车制动对桥梁冲击稳定的影响规律。结果表明:横向风荷载对桥墩安全稳定系数的影响较大,是桥墩设计时主要考虑的荷载组合;桥梁结构体系的转换是调整结构安全稳定的重要途径;在桥梁结构设计时,应保证箱梁截面的应变沿高度呈线性变化,处于弹性的范围,使其安全稳定系数最大化。     

连续刚构桥动力特性参数识别与有限元模型修正

以东营黄河公路大桥——大跨预应力混凝土连续刚构桥为对象,首先利用ANSYS建立了全桥的三维有限元模型并进行了理论模态分析;并应用频率分解方法(FDD)和特征系统实现算法(ERA)分析了该桥所安装的健康监测系统采集的加速度响应数据,进行了桥梁动力特性参数识别;最后,在所建立的初始有限元模型和识别的实际桥梁动力特性参数的基础上,采用模型修正的方法,得到了该桥修正的有限元模型。研究结果表明,通过该桥监测系统采集的加速度数据可以较好地识别其模态参数,所识别的模态参数可作为结构动力特性修正的依据;修正后的有限元模型能更真实地反映结构的动力特性,模型修正的结果较好地反映了实际桥梁的物理特性。该模型可以作为该桥梁长期健康监测与状态评估的基准模型。     

浅析装配式连续刚构桥的设计与施工

介绍了装配式连续刚构桥的受力特点和适用范围，并结合实桥分析了这种体系桥梁的设计，计算要点及施工顺序对内力的影响。     

大跨连续刚构桥-船撞击动力响应研究

以某高速公路新建连续刚构桥为工程背景,采用非线性有限元分析方法,通过大型通用非线性有限元程序LS-DYNA建立全桥有限元模型和1 000 t船舶模型,对船-桥碰撞动力过程进行模拟,以确定船-桥碰撞过程中碰撞力的大小,并将有限元计算结果与规范经验公式进行比较。结果表明：船-桥碰撞过程中,船艏发生较大变形,吸收大部分的能量,将动能转化为势能;碰撞过程具有明显的非线性波动特征;各个规范经验公式计算的船撞力差异较大,且规范经验公式具有一定的局限性,有限元分析法能完整再现船-桥碰撞结构内部动力学过程,弥补规范经验公式的不足。     

钢桁-砼组合连续刚构桥墩梁固结构造及分析

针对中等跨径的钢桁-砼组合连续刚构桥,通常可采用整体吊装的施工方法[1]。对比分析了现有的墩梁固结形式,结果表明现有形式不利于整体吊装施工,因此提出一种新型的墩梁联结构造,并通过有限元方法,将不同的墩梁联结形式在施工阶段及成桥阶段的力学行为进行了对比分析。结果表明,新型墩梁联结构造有利于钢桁-砼组合连续刚构桥的整体吊装施工,且能有效地改善墩顶处钢桁构件及桥墩的受力性能,具有较好的可行性和安全性。     

预应力混凝土连续刚构桥建设质量控制方法探讨

以提高桥梁的耐久性为出发点,从避免预应力混凝土连续刚构桥运营阶段病害的角度,探讨了连续刚构桥在施工建设阶段的质量控制重点、难点和方法,部分总结了预应力混凝土连续刚构桥建设全过程的质量控制原则,供关注桥梁耐久性的连续刚构桥建设者参考.     

预应力混凝土连续刚构桥设计要领

预应力混凝土连续刚构是一种较为先进的混凝土桥型，它比梁桥及其他刚架桥具有更大的跨越能力。近年来，这种桥型受到世界各国桥梁工作的青睐。本文简要编译了日本对该桥型制定的有关设计要领，可供我国桥梁设计时参考。     

预应力混凝土连续刚构桥设计特点

红水河二桥是位于来宾市内重要交通干道上的一座大跨预应力混凝土连续刚构桥。该文重点介绍该桥桥跨布置以及结构设计和计算。     

大跨度连续刚构桥的非线性稳定分析

在大跨度连续刚构的设计施工中,结构稳定性非常重要。文中结合巴阳特大桥的工程实例,采用有限元程序ANSYS,考虑结构的几何非线性和材料非线性力学特性,对大跨度连续刚构桥在不同受力状态及不同工况下的稳定性进行了详细分析。结果表明,考虑非线性影响的稳定分析已转化为结构的极限承载力问题,对于指导工程设计和施工具有更好的实际意义。