移动荷载作用下钢桥面铺装层振动特性分析

为了分析移动荷载对钢桥面铺装体系的振动特性响应的影响,采用通用有限元软件ABAQUS将行车荷载简为均布移动荷载,建立含有路面铺装层的钢混桥梁上部结构三维有限元模型。通过改变车辆轴数、行车速度,来探究钢桥面铺装体系的垂向位移、横向拉应力、横向剪应力的变化趋势,并对比了静力荷载、单轴移动荷载和多轴移动荷载作用下的动态响应。大量的数值模拟结果表明,移动荷载作用下的垂向位移均大于静力荷载作用下的垂向位移,多轴移动荷载作用下的垂向位移具有叠加效果,多轴移动荷载作用下的垂向位移大于单轴,并且随着行车速度的提升,钢桥面的动态响应逐步增加。最后得出的结论对进一步分析钢混桥面铺装体系的动态响应提供理论参考价值。     

型钢-混凝土组合梁桥面连续的抗裂性能研究

设计型钢-混凝土组合梁桥桥面连续结构的局部足尺模型,针对其抗裂性能进行试验研究和有限元分析.试验结果表明,传统桥面连续构造的抗裂性能差,在较低荷载下便会出现开裂;裂缝分布集中在桥面连续区域1.2m范围内,裂缝数量少;试件破坏模式是剪力钉被剪断随后连接板钢筋屈服.有限元分析结果表明,与不考虑滑移的梁相比,考虑滑移的组合梁的开裂荷载将提高,极限荷载取决于剪力连接件抗剪强度;栓钉间距、连接板厚度的增加能提高桥面连续的开裂荷载和极限承载力,栓钉直径对桥面连续的开裂荷载影响不大,但对其承载力影响较大;连接板底部与钢梁做无黏接处理可以大幅提高桥面连续开裂荷载.     

预应力混凝土连续梁桥桥面爆炸损伤试验研究

为了研究桥面爆炸荷载作用下预应力混凝土连续T梁桥的抗爆性能,进行了2×8 m两跨预应力混凝土连续T梁桥模型的野外爆炸试验,并结合数值模拟的方法,研究了不同爆心位置和桥面爆炸荷载作用下预应力混凝土连续T梁桥的动力响应、破坏模式及损伤程度。研究结果表明：跨中桥面上方发生爆炸时,预应力混凝土连续T梁桥桥面破坏形态均表现为桥面板混凝土破碎开洞、T梁腹板和梁底混凝土崩落,属局部冲切破坏;中墩墩顶上方发生爆炸时,预应力混凝土连续T梁桥桥面未发生严重毁伤,邻近中支点的横隔板出现由顶部爆心轴线处向横隔板底放射形扩散的裂缝。相同药量和爆心高度下,桥面中梁跨中爆炸时中梁底加速度峰值最大,桥面边梁跨中爆炸时中梁底加速度峰值最小;提升混凝土强度、箍筋加密布置、施加预应力和增大宽跨比等能一定程度地提高主梁的抗爆性能;研究成果可供梁桥的抗爆防护设计参考。     

连续钢箱梁支点负弯矩区钢桥面铺装受力特性分析

连续钢箱梁在恒载、活载作用下,支点截面将出现较大的负弯矩,钢桥面铺装处于受拉状态。本文结合崇启大桥钢桥面铺装工程,探讨了影响支点负弯矩区钢桥面铺装受力的荷载因素,提出了三种荷载组合并进行了铺装受力概念分析。结果表明,连续钢箱梁支点负弯矩区钢桥面铺装受力复杂,应考虑二期恒载重力、汽车荷载、汽车制动力、温度作用、剪力滞效应等因素,并在若干不利条件下进行荷载组合,力学分析结果可作为铺装材料强度设计和铺装结构疲劳设计的依据。     

温度—荷载耦合作用下水泥混凝土桥面防水黏结层剪应力分析

为了分析水泥混凝土桥面防水黏结层在温度—荷载耦合作用下剪应力的变化,应用Abaqus软件建立桥面铺装体系有限元模型,沿纵桥向布置车道荷载以确定最不利荷位,并计算防水黏结层在最不利荷位处受不同荷载大小、铺装层厚度及模量等参数变化下的剪应力,分析剪应力在温度—荷载耦合作用下的变化规律.计算结果表明:最不利荷位出现在桥梁跨中...     

装配式箱梁桥整体化层试验分析

装配式砼箱梁桥各主梁结构之间都有横向联系,共同承担桥体荷载。环境因素、行车荷载等都会对桥面产生影响,桥面整体化层将这部分荷载向其他结构传递,起到分散荷载和联结各主梁共同受力的作用。文中对装配式预应力砼箱梁桥进行荷载试验获取应变和变形数据,同时仿真模拟多工况下桥梁受力状态,并将两类数据进行对比,分析整体化层对整桥受力性能的影响。     

新民岷江特大桥静动载试验研究

采用等效荷载加载试验模拟大跨度连续钢构桥在最不利荷载作用下的工作状态,测试并分析各静载工况下的主梁挠度、主梁与主墩控制截面应力,判断实际承载能力,评价其在设计使用荷载下的工作性能。通过动力试验了解桥跨结构的自振特性及其在长期使用荷载作用下的动力性能,分析桥跨结构在行车下的冲击作用,预测桥梁运营状况,为桥梁维修、管理提供技术依据。     

简支梁桥面连续构造的有限元分析与改进

桥面连续构造是简支桥梁的一个重要构造措施,但很容易损坏,且易损难修,是公路简支桥梁的通病。通过梳理目前常用的桥面连续构造型式,分析了其受力机理。对目前常规的多跨径简支梁桥的梁端变形进行了分析比较,在此基础上通过对两种桥面连续构造进行有限元计算分析,得出了桥面连续在最不利情况下的应力和裂缝宽度。对比发现植入式桥面连续构造能将混凝土变形在一定范围内分散,从而大幅减小了桥面连续处的应力和计算裂缝宽度,具有较高的应用价值。     

对称悬臂拼装桥梁接缝处承载力数值模拟分析

在目前对桥梁接缝处的承载力数值模拟中,对于影响接缝处承载力的桥梁其它材料缺乏力学分析,数值模拟中的误差较大,影响结果判断。因此提出对称悬臂拼装桥梁接缝处承载力数值模拟研究。首先对于影响接缝处的性能的桥梁主体混凝土进行有限元分析确定力学性能。考虑不同接缝方法下抗剪强度不同,给出了不同接缝方法下的抗剪强度计算公式。而后根据其抗剪强度和主体材料的力学性能得出接缝处纵筋滑移形变参数,完成承载力的数值模拟。为了验证设计方法的可行性,设计实验,使用某地的对称悬臂拼装桥梁作为实验对象,测试在不同荷载下的接缝处承载情况,并采用设计方法以及文献[1]、文献[4]和文献[7]中的数值模拟方法进行模拟,实验结果显示设计方法的数值模拟结果对比其他方法更接近实际实验时的数值,证明设计方法误差较小,满足设计初衷。     

长大纵坡桥面沥青混凝土铺装层力学分析

文章从桥面沥青混凝土铺装层常见早期破坏形式出发,总结现有的桥面铺装层设计理论,对长大纵坡桥面沥青混凝土铺装层在不同荷载条件作用下的应力情况进行数值模拟研究,得出一些有益于长大纵坡桥面沥青混凝土铺装层设计的结论,可供同行参考。     

混凝土箱梁桥温度场的模拟及程序的编制

大跨度连续刚构桥长期受到日温差的影响,容易产生温度裂缝,对混凝土箱梁温度场的准确模拟,有利于在设计阶段采取措施预防结构开裂。该文提出一种适用于桥面横向坡度小于2%的预应力混凝土梁桥温度场的数值模拟方法,建立箱梁表面温度与结构几何形状、所处的地理位置、桥梁走向、所用材料特性和当地气候条件之间的关系,并将其编制成程序,作为使用有限元法分析桥梁温度应力的边界条件。     

公轨双层斜拉桥标准节段施工及局部受力分析

该文以东水门长江大桥为研究背景,首先介绍了钢桁架公轨双层斜拉桥的构造特性及标准节段的施工流程和相关技术要求。然后通过建立大型三维有限元模型对运营期的桥梁静力受力状态进行仿真模拟;为真实反映桥面系各构件的相互作用关系及局部荷载分布特征,建模时对上下弦杆、桥面板、横梁及加劲肋等构件进行精细化模拟。基于数值计算结果,重点分析了标准节段的承载特性以及桥面板、横梁、加劲肋等构件的应力和内力变化规律。结果表明:横梁在桥面系的受力和变形控制中发挥了至关重要的作用,是桥面荷载传递的主要构件;而桥面板和加劲肋对结构承载的贡献相对较小。     

钢悬臂拓宽混凝土盖梁的数值模拟与模型试验研究

该文提出一种桥梁下部结构拓宽方法,即采用钢悬臂拓宽混凝土盖梁的方法,利用正交试验及数值模拟分析研究了其受力性能,分别对比分析了试验结果与数值模拟结果的荷载-挠度关系、钢结构受力及混凝土结构受力。分析结果表明:试验结果与数值模拟结果一致,验证了数值模拟计算的准确性;揭示了钢-混组合悬臂结构的破坏机理。对盖梁整体进行了力学性能分析,结果表明:拓宽后整体盖梁的混凝土结构、钢悬臂各部位、预应力钢束、螺栓等传力部件皆满足对应规范的受力要求。表明该文提出的钢悬臂拓宽混凝土盖梁以进一步拓宽桥面的新式拓宽方法可行可靠。     

盐渍土路基的离散元模型及破坏响应研究

通过建立路基的离散元模型,数值模拟了盐渍土路基在荷载作用下的破坏响应,给出了组成路基颗粒在荷载作用后的位移大小和运动方向,并把路基划分成10层,对比分析了各层位移量的大小。     

简支梁桥桥面连续结构力学特性理论分析

针对简支梁桥桥面连续结构易出现开裂、漏水和啃边等常见的病害问题,基于线弹性理论,采用结构力学方法推导了在汽车活载与温度效应联合作用下桥面连续结构的应力求解公式,并以某工程实例为算例,利用ABAQUS有限元软件对所推导的应力公式进行了验证。通过对桥面连续结构受力性能的综合分析,得出其主要影响因素有桥面连续结构的厚度、无黏结段长度和所用材料种类。最后,对这些影响参数进一步分析,得出了上述各参数对连续桥面结构受力和跨中挠度的影响程度以及影响桥面连续结构受力的最显著参数。结果表明:推导得到的桥面连续结构简化计算公式能够较精确地计算结构在汽车活载、温度效应等作用下的受力特征;随着铺装层厚度的增大,桥面连续段混凝土铺装层上、下表面的受力均有较大幅度的减小,上表面最大受力与厚度大致呈线性关系;当采用沥青混凝土与不采用沥青混凝土的桥面铺装层构造时,两者上表面最大主拉应力基本相同,但后者的下表面最大拉应力远大于前者;铺装层选择沥青混凝土面层与混凝土现浇层的组合设计较为合理;增加混凝土铺装层厚度和设置无黏结段是较为有效的改进方案,其中以设置无黏结段效果最好;每跨的无黏结段长度设为跨长的5%左右能够显著减小桥面连续结构的最大拉应力;研究结果可为简支桥梁桥面连续结构的受力计算及较为精确的设计方法提供理论指导。     

冰荷载作用下渤海域桥梁深水基础静动力反应研究

为了保证寒区海域桥梁结构的安全性,以渤海域深水基础桥梁为背景,针对钢管打入群桩基础承台遭受冰荷载作用,采用有限元分析方法对钢管打入群桩基础进行数值模拟,开展深水基础桥梁结构的静动力反应研究。研究结果表明:桥梁结构在动冰荷载作用下的动力反应明显高于静冰荷载作用下的动力反应,仅考虑静冰荷载作用的桥梁抗冰设计是不合理的;动冰荷载作用下部分桩的应力超过了钢材的容许应力,拉压应力幅较大,可能会导致钢管打入桩疲劳破坏;渤海域桥梁的抗冰设计应进行动力反应分析,以保证冰荷载作用下桥梁的安全性;在渤海寒区海域桥梁的设计过程中,需采取破冰措施来降低动冰荷载对桥梁结构的作用。     

预应力混凝土连续梁桥桥面爆炸荷载模型试验

预应力混凝土连续梁桥是中国公路工程中应用最广泛的桥型之一,尚未经过抗爆防护设计,一旦发生爆炸荷载作用,有可能造成重大的人员伤亡和财产损失。进行了2×8 m两跨预应力混凝土连续T梁桥模型的野外爆炸试验,结合数值模拟的方法,研究了爆炸冲击波与预应力混凝土连续T梁桥的相互作用,分析了爆炸荷载(冲击波超压、冲量)在桥面的分布特点。结果表明：桥面上方爆炸超压和冲量沿纵(横)桥向呈非线性分布,横桥向和纵桥向超压分布基本一致,横桥向桥面冲量相比纵桥向偏小；爆心高度不变的情况下,随着比例距离的减小,桥梁整体受到的爆炸荷载急剧上升；比例距离不变时,随着炸药当量的增大,爆心正下方位置超压峰值不变,但桥面其他位置的超压峰值都显著增大；建立了适用于桥面爆炸荷载模型的超压峰值公式,可供梁桥桥面抗爆设计参考。     

某下承式钢桁梁桥荷载试验及分析

针对某下承式钢桁梁桥进行荷载试验、数值计算分析及承载能力评定,对桥梁运营时出现的病害进行分析。研究结果表明:主桁静、动力刚度较好,主体结构工作正常,可以满足规范相关要求;纵、横梁连接处高强螺栓松动的主要原因是桥面不平顺并在横梁处形成激振源,在车辆荷载作用下桥梁竖向振动效应强烈所致。     

简支梁桥桥面连续破损机理及其修复方案研究

简支梁桥桥面连续构造既具有简支梁桥的力学特性,又能为车辆提供连续的行车道,从而保证行车的平稳、舒适,发挥连续梁桥的优越性。但由于诸多原因,使得桥面连续构造在投入使用后不久,就出现不规则裂缝,并逐渐发展成碎裂、坑洞等病害。通过对国内常用的3种处理方式进行仿真模拟分析,提出桥面连续破损的机理与合适的处理方法,并在梨温高速公路典型桥梁上进行实桥验证。     

简支梁桥梁端处桥面连续铺装层结构计算分析

根据结构弹性理论，对简支梁桥梁端处桥面的铺装层在汽车荷载和温度作用下的变形和应力进行了分析，给出了相应在的计算公式，为简支梁桥梁端铺装层补强设计与施工提供了理论依据。