横向连接失效对空心板桥受力影响

针对空心板桥的横向连接失效对空心板桥受力性能的影响进行深入的分析。利用动载试验针对桥梁横向联系加固后、横向连接钢板失效、铰缝混凝土与横向连接钢板失效三个工况进行有限元计算与现场数据实测,对比分析竖向挠度曲线。结论是空心板横向连接处板间受力复杂,传统的横向铰接板(梁)理论不能很好的模拟现场空心板横向连接间受力情况,未能突出模拟空心板的"单板受力"情况;空心板加固后,横向钢板失效与压力注胶失效对桥梁的承载力有一定幅度的降低,同时使桥梁的整体受力性能得到大幅度降低。     

加固后并行钢板梁桥横向振动对平联杆件应力的影响

实测资料表明,上下行并行的钢板梁桥在采用“两桥连接”加固以后,平联杆件的弯曲变形和断裂现象急剧增多。为了分析产生这一问题的原因,采用ANSYS分析软件对40 m上承式钢板梁建立了有限元模型,就横向振动与钢板梁在采用“两桥连接”加固以后平联杆件急剧出现的弯曲变形现象之间的关联性进行分析,计算出了加固前后平联杆件在不同横向振幅下的应力变化情况,分析得出“横向连接”加固是引起平联杆件大量出现弯曲变形现象的主要原因。     

横向钢板加固对空心板桥受力影响研究

为了探究铰接空心板桥横向加固后的横向受力分配变化及其计算方法,引入横向受力分配比的概念,对某简支空心板加固前后的荷载试验数据与铰接板法及修正刚接板法的理论计算结果对比,发现通过横向受力分配比实测值与计算值对比可以清晰展示单板受力现象,但实测数据形成的趋势线很不平滑;因此,引入横向受力分配增长值作为参数进行分析。虽然桥面现浇层及横向钢板加固增强了横向刚度,但实测横向受力分配比与按铰接板法的计算值吻合更好,说明铰接板法理论可以满足此类桥梁加固前后的横向分布计算。     

不同横向连接方式对拓宽装配式小箱梁混合受力性能研究

针对不同横向连接方式对拓宽装配式小箱梁混合受力性能研究,以长邯高速改扩建工程中某预应力连续箱梁为依托工程,应用MIDAS CIVIL软件建立不同横向连接方式拓宽的装配式小箱梁的梁格模型,从活载作用引起的内力变形规律及荷载横向分布系数入手,分析了不同连接方式对桥梁拓宽后混合结构受力的影响。结果表明:不同横向连接方式在活载作用下引起的新桥边梁的内力及挠度的差异不大,但可以明显降低拓宽前旧桥边梁的内力及挠度。从横向连接方式对旧桥受力的贡献度来看,强刚接连接方式贡献最大,铰接连接方式影响最小。     

某在役刚架拱桥病害分析及加固设计研究

基于某在役刚架拱桥次拱腿断裂及横向连杆脱落等病害问题, 通过建立多种工况有限元分析模型, 对比分析了不同工况下的内力, 进一步了解病害产生原因, 根据病害位置及产生的原因, 提出了对应的加固措施, 并开展了桥梁荷载试验。 结果表明: 依据对桥梁结构计算, 同时结合对该桥病害的分析, 明确破损及缺失构件并非主要受力构件, 继而采用粘贴钢板的加固方案对桥梁病害出现的位置及主要受力部分进行加固, 以此满足公路Ⅱ级荷载标准。     

钢桥腹板间隙面外变形加固有限元分析

在车辆荷载作用下,钢板梁桥的腹板间隙处会出现由于面外变形引起的疲劳裂纹。通过腹板间隙处开裂前后及加固前后的有限元模型,分析车辆通过几种不同桥梁过程中腹板间隙处面外变形、横撑力和应力的变化历程。分析结果表明在疲劳车辆荷载作用下,腹板与翼缘板的焊趾细节的应力可以达到150 MPa左右,加劲肋与腹板的焊趾处应力可以达到110 MPa;当出现疲劳裂缝之后,间隙处面外变形会陡增,横撑传递到该细节的力也会降低到很低的水平;角钢加固可以有效降低细节处的面外变形,横撑与主梁间的连接刚度会因此变大,使得主梁间横撑对主梁的横向力增大,这就要求维修后该细节要承受更大的横向力。     

大跨覆土波纹钢板拱桥结构加强措施研究

由于结构承受回填土压力,随着跨度增加,覆土波纹钢板拱桥的内力增幅较大,有必要对波纹板拱圈采取结构加强措施.基于跨径为16m的圆弧拱桥,采用混凝土复合加强肋方案对拱圈进行加强,分别建立了未加强、拱脚部位加强、沿拱圈环向加强和沿拱圈与横向的双方向加强等4种考虑土结相互作用的三维有限元模型,计算和对比分析了4种情况下结构的受力和变形特点.结果表明,覆土波纹钢板圆弧拱桥应力分布不均匀,对受力最大部位的拱脚采取局部加强措施能够显著改善结构的受力性能;环向加强措施改善了结构受力性能,但结构整体性较差;双向加强措施的改善效果明显,且有利于提高结构的整体性.     

高速公路新老桥梁拼接方式探讨

通过建立梁格空间模型,分析了新老桥梁不同连接方式对活载横向分布以及对老桥受力性能的影响,分析了收缩徐变对拼接后的新桥支座反力的影响.研究结果表明：新、老桥间的连接方式对拼宽后桥梁的横向分布系数影响较小,但老桥的上部梁板在加宽后的横向分布系数较初始状态有较大幅度的减小,承受活载作用的能力有所增加;拼宽后,老桥的受力状态有所改善;收缩徐变对湿接缝相邻位置的梁板的支座反力影响较大,新桥支座设计时应选择承载力稍大的支座型号,确保支座有足够的抗压承载力.     

车辆荷载作用下正交异性钢桥面板疲劳受力特性分析

以南京长江三桥为工程背景,建立了正交异性钢桥面板的混合单位模型和简化计算模型,采用两种模型对车辆荷载作用下钢桥面板的受力特性进行了分析。结果表明:正交异性钢桥面板第一受力体系对顶板横向受力、横隔板受力影响不显著。两种模型计算得到的顶板细节、横隔板细节应力幅偏差均小于5.0%,采用简化计算模型进行钢桥面板疲劳应力幅分析合理有效。顶板细节的应力影响范围约1 m,每次车轮荷载作用引起一次应力循环。横隔板细节的应力影响范围约4 m,轴距小于4 m的车辆产生的应力将出现叠加效应。     

重载作用下高速公路小桥涵单板受力病害

高速公路重载路线上小桥涵出现单板受力有两个方面的主要原因,车辆轴载大、超载以及梁板的横向连接设计不足,使整体刚度不能满足横向传递荷载需要.实践证明,宣大高速公路上采用的单板受力处治措施是可行的,能取得良好的效果,值得推广使用.     

中、下承式拱桥悬吊桥面系强健性加固试验

为增强中、下承式拱桥悬吊桥面系的强健性,以无纵桥向加劲梁的中、下承式拱桥悬吊桥面系为研究对象,提出了一种采用钢管桁架加劲纵梁的悬吊桥面系强健性加固结构,对比分析了悬吊桥面系强健性加固前后吊杆断裂时剩余结构的动力响应;开展了钢管桁架加劲纵梁强健性加固结构模型试验和有限元分析,研究了吊杆断裂后加固结构的受力性能与破坏模式;讨论了精轧螺纹钢筋预紧力、开孔钢板厚度和材质对强健性加固结构受力性能的影响。研究结果表明:采用钢管桁架加劲纵梁加固悬吊桥面系后,长(短)吊杆断裂时桥面系最大竖向位移与应力分别降低了1.30(1.31)和3.31(1.99)倍,与断裂吊杆相邻的吊杆的最大索力降低了1.25(1.25)倍;在弹塑性阶段,钢管桁架加劲纵梁加固结构的开孔钢板发生弯曲变形,横梁下排植筋破坏,达到极限荷载时,中间下侧加劲钢板与开孔钢板间的焊缝发生断裂,随后下弦管与开孔钢板间的焊缝出现开裂而丧失承载能力;精扎螺纹钢筋合理预紧力为50 kN,开孔钢板合理厚度为20 mm;开孔钢板的材质从Q235提高至Q345时加固结构极限荷载增加了11.9%,说明提高开孔钢板的材质强度可有效提高加固构造的极限承载力。综上所述,采用钢管桁架加劲纵梁加固中、下承式拱桥悬吊桥面系可有效增强其强健性。      

大跨独塔斜拉桥拉索梁端锚固区抗疲劳性能

为探讨扁平钢箱梁斜拉桥拉索梁端新式锚固结构的疲劳性能,根据锚拉板与主梁的不同连接方式,分析、比较了锚拉板与箱梁外腹板连接和锚拉板与箱梁顶板连接时不同的受力特点及传力路径.用ANSYS有限元软件对锚拉板与箱梁外腹板连接的锚固结构进行了数值模拟,以确定锚固结构的应力分布规律及应力集中的重点部位;在数值分析的基础上,采用足尺模型对拉索梁端锚固区进行了疲劳试验.结合有限元分析和疲劳试验结果,对桥梁设计寿命期内新式锚拉板式锚固结构连接焊缝的抗疲劳性能进行了研究.结果表明:拉索梁端锚固结构板件间连接焊缝的疲劳强度满足设计要求;锚拉板与箱梁外腹板焊接的连接方式降低了应力集中程度,提高了构造细节的疲劳等级,改善了结构的抗疲劳性能.     

装配式板梁铰缝加固效果的数值分析

根据装配式空心板铰缝的受力特点,对各种板梁铰缝加固方案的加固效果进行数值分析。采用有限元软件ANSYS建立空心板梁桥实体模型,模拟板梁桥在车道荷载作用下的受力状态,研究板梁加固前后空心板桥主要力学性能的变化规律,比较各种铰缝加固方式的力学效果。由分析结果可知,各种加固方案均能在不同程度上恢复和提高板梁的横向刚度,在板梁底缘粘贴钢板最能改善铰缝的受力性能,但施工方便性不够;在板梁上缘粘贴钢板的方案加固效果最不理想;而在顶板粘贴槽钢及顶板混凝土与部分桥面铺装混凝土联合受力效果较好。     

横向振动对钢板梁桥联结杆件疲劳应力的影响

列车过桥引起上承式钢板梁桥的横向振动，使上平纵联出现疲劳断裂。分析了杆件疲劳裂纹的形成，应用钢桥疲劳设计理论对其疲劳强度进行检算，确定了疲劳断裂的根本原因。     

预制拼装桥墩的连接构造分类及其适用性研究

预制拼装桥墩是桥梁全预制工业化建造的重要组成部分。根据预制桥墩节段的位置及连接方式,提出将其连接形式划分成钢筋对接型、区域连接型和贯通串接型三大类,据此可以揭示连接细节及其受力差异性的来源。结合国内外的工程应用实例,分析了三类连接构造的特点及其适用性,指出应结合桥位情况、施工条件和构造尺寸等进行选择。     

湘潭湘江二桥维修加固设计

结合湘潭二桥的结构形式、受力特点、检测及病害的情况,从该桥病害的原因分析出发,对该桥采用了壁可法、粘贴钢板或碳纤维布、施加体外预应力、桥面补强层加固法等加固方法,效果明显.     

基于铺装受力的钢箱梁斜拉桥纵隔板位置优化

为改善钢桥面铺装受力状况,针对国内某斜拉桥钢箱梁纵隔板位置,建立了全断面钢箱梁节段和铺装的力学计算新模型,分析了两种纵隔板设置方案在荷载作用下铺装层最大拉应力、铺装与钢板层间最大剪应力等技术指标的变化及分布规律。结果表明,由于纵隔板的竖向刚度很大,在荷载作用下,纵隔板上方的铺装产生较大的横向拉应力,具有明显局部效应;荷载处于桥面板与U型加劲肋焊接点的正上方时,横向拉应力在距横隔板0～0.2m范围内快速增加,在0.2m处出现峰值;采用纵隔板设置方案二进行钢箱梁结构设计,优化了铺装的受力状况,横向荷位3为铺装最不利荷位。     

立柱与盖梁焊接联结方法和性能分析

针对九曲河大桥旧桥改造工程的施工要求,研究了一种在两种构件中预埋角钢和钢板焊接的联结方式,讨论了这种连接方式的具体构造,并利用ABAQUS有限元模型,分析这种连接构造的受力性能,为以后的工程提供借鉴参考。     

高速公路旧立柱改造方案防撞性能实验评估

改扩建中旧规范护栏立柱的防撞性能不满足现行规范要求,从提高立柱的抗弯与抗拔性能两方面提出了旧规范立柱升级改造设计方案;该方案将地面以下立柱内部土体清除,并填充钢筋混凝土,通过力学计算,分析了立柱的抗弯与抗拔的受力特征,确定了立柱内填充混凝土合理深度和高度;通过对旧规范立柱、现行规范立柱与升级改造立柱的抗弯静载、抗弯拟动载、摆锤冲击实验与抗拔拟动载现场实验,研究了立柱的抗弯与抗拉性能。研究表明:旧规范立柱的防撞性能经此升级改造方案后满足现行规范的设计要求。     

钢构件对接焊焊缝横向残余应力分布研究

采用ANSYS通用有限元分析软件对钢板对接焊进行模拟分析,通过对不同厚度钢板的对接焊缝横向残余应力分布的研究,得出了横向焊接残余应力分布与板厚关系的一些简便的数学公式,以便设计人员在进行焊缝设计时进行残余应力的估算.