菱形挂篮设计与受力计算

某工程为三跨预应力混凝土连续梁桥,主梁采用挂篮悬臂对称浇筑施工,为保证施工中挂篮能够安全工作,采用结构力学计算与有限元分析相结合的方法,重点对菱形挂篮的主要构件进行了受力计算,综合解决了菱形挂篮各构件的受力问题,计算结果表明菱形挂篮的主要构件均能够满足工程使用要求。     

大跨度多孔钢波纹管涵数值计算与分析

钢波纹管涵通常设计成单孔形式，以便于回填施工，但是对于多孔钢波纹管涵受力变形研究相对较少。为分析多孔钢波纹管涵的受力特征，通过建立ABAQUS整体和局部有限元模型，选取成桥阶段及施工阶段分别对管涵受力及变形两方面展开研究。有限元计算结果显示：成桥阶段管涵最大应力为267.2 MPa,最大竖向变形为21.6 mm;在覆土厚度为0.7 m,且路面结构层未施工时，管涵最大应力为155.0 MPa,最大竖向变形为87.8 mm;两种工况受力及变形均满足规范要求，表明在本项目中该多孔钢波纹管涵设计方案是合理可行的，可为同类型项目设计和施工提供参考。     

预应力连续梁桥悬臂施工中挂篮的比选及应用研究

基于对各挂篮的分类及特点的比较分析,依托H桥工程实例,选择三角组合梁式挂篮作为施工方案,对预应力连续梁桥悬臂施工中挂篮的选择及受力进行了分析,得出三角组合梁式挂篮设计和施工中应重点控制的构件是主桁梁、吊带主,它们的受力最大。     

现浇预应力连续梁桥施工监控与仿真分析

以现浇预应力连续梁桥为研究对象,采用有限元分析的方法对桥梁施工进行仿真和监测分析,得到下述结论：桥梁的受力规律正常,变形和受力极限值均在规范允许值之内,桥梁施工稳定性良好;主梁实测预拱度和成桥理论预拱度差值在规范允许范围内,说明主梁施工后的线性得到较好的控制,实现了预期设计目标;主梁在浇筑施工和合龙期间,顶板和底板压应力变化规律与模型仿真得到的理论值变化规律相同,且二者差异不大,说明桥梁施工过程得到较好的控制,整个施工过程安全稳定。     

高填方大跨径钢波纹管涵力学性能有限元分析

为了研究大跨径钢波纹管在高填土作用下变形和应力分布情况, 通过 ABAQUS 有限元建模方法, 对钢波纹管涵施工过程中及汽车荷载作用下的变形特性和应力分布情况进行了分析。 结果表明： 钢波纹管涵具有良好的受力变形能力, 且管涵对底部基础压应力较小, 基础受力变形均匀; 在高填土和活载作用下管顶位置受力最不利, 汽车活载对钢波纹管涵的影响作用较回填土作用小, 同时在填土回填完成后活载作用下, 钢波纹管涵变形和应力均满足规范要求。 由此可见高填方下的大跨径钢波纹管涵洞在工程应用上具有可行性, 可为钢波纹管涵实际应用提供参考依据。     

悬臂施工中挂篮变形值的确定

以正在建设的某铁路刚构桥梁上使用的菱形挂篮为例,分析了挂篮产生变形的原因,通过挂篮主桁架变形的理论计算结果和预压试验的实测结果进行对比确定挂篮的变形,并采用挂篮浇筑前几段悬臂梁梁段的施工测量数据修正挂篮变形曲线方程,以消除理论、试验与实际施工条件不一致造成的影响,进而对施工各节段的挂篮变形值做出正确的判断,为该桥悬臂施工阶段线形控制提供了可靠的依据。     

连续刚构桥梁施工控制仿真分析研究

黑沟特大桥为主跨150 m的预应力混凝土连续刚构桥.为保证桥梁成桥线性和应力与设计保持一致,施工中采用了施工控制.文章利用有限元方法建立其仿真分析模型,模拟桥梁的施工及成桥状态,研究悬臂浇筑施工各工况,分析各工况下桥梁结构的变形及内力、应力,并与实测结果对比,表明施工控制仿真分析模型的可靠性,为桥梁施工控制提供参考.     

挂篮改制设计仿真分析与应用

以某高速公路连续刚构桥所用三角挂篮为例,建立有限元模型进行仿真分析,研究挂篮施工过程中变形机理,分析刚构桥三角挂篮受力及稳定情况,确定改制后挂篮的安全稳定性满足设计要求,为主梁的安全施工提供可靠的技术依据与参考。     

铁路钢管混凝土系杆拱桥施工过程监控及受力性能分析

以某铁路钢管混凝土系杆拱桥为工程背景,采用Midas软件,根据施工过程建立了有限元模型,对各施工阶段拱肋、系梁和吊杆的应力和变形进行了分析。对该拱桥进行了应力及线形施工监控,详细介绍了监控方法及测点布置方案,并将实测值与数值计算结果进行了对比。结果表明:拆除系梁支架后系梁和拱肋的挠度增加幅度明显;随着拱桥整体刚度的增大,系梁压应力下降,拱肋压应力增加,体现出系杆拱桥的受力特征;系梁和拱肋的实测应力和位移均与有限元计算结果比较吻合,说明施工监测方案合理,可为同类结构的施工监测提供参考。     

轻型液压式菱形挂篮的优化设计及施工应用

前言 在传统菱形挂篮的各种优势基础上，本挂篮进行了轻型及液压操控等优化改进。有效控制了挂篮的自重，利于箱梁在施工工况下的结构受力；利用箱梁竖向预应力钢筋锚固滑床及挂篮主桁架，平衡倾覆力矩从而取消后平衡重，在此基础上在主桁架尾部设置通长的整体反压梁提高挂篮后锚系统的安全性、可靠性；通过采用液压操控系统实现自行走及进行主吊带的提升，提高了挂篮施工的安全性和可操作性，有效降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。     

波形钢腹板PC组合箱梁桥异步施工对比分析

为解决采用传统悬臂施工对跨径较大桥梁造成变形较大、施工进度较慢、难以保证施工安全的问题,结合波形钢腹板预应力混凝土(prestressed concrete, PC)组合梁自身特点,以某特大桥梁为工程背景,应采用异步浇筑快速施工方法,采用有限元分析软件MIDAS Civil建立全桥有限元模型,将全桥划分为75个施工阶段进行施工全过程模拟,对比分析异步施工法和传统悬臂施工法在各施工阶段的应力和变形。分析结果表明：采用异步施工成桥后,模型中跨根部截面混凝土应力分布较普通悬臂施工均匀,成桥状态较合理,结构整体性能较好;采用异步施工法的桥梁变形小于传统悬臂施工法,施工荷载分布更有利于控制桥梁线形。     

大跨桥梁索塔横梁与施工支架耦合受力分析

大跨度桥梁索塔横梁多采用空腹箱型预应力混凝土结构,施工中常架设支架进行分层分段浇筑。为了合理设计施工支架及探究横梁底层混凝土结构与施工支架耦合受力性能,采用Hypermesh软件建立了索塔塔柱、横梁和施工支架仿真模型,并导入ABAQUS仿真软件对施工支架与横梁下层混凝土结构进行耦合受力仿真分析,再将有限元仿真模拟结果与施工监测实测数据进行对比分析。研究结果表明：横梁底层混凝土达到设计强度时,施工支架与底层混凝土结构能共同承担上层混凝土荷载;相比一次成型浇筑法施工,横梁采用分层浇筑法施工能有效减小钢管立柱应力,底层混凝土横梁能为施工支架分担30%～40%上层荷载;对于横梁分层浇筑上层混凝土,梁底设置施工支架可明显改善底层横梁混凝土结构受力;支架钢管立柱受力分布形式由中间向两端减小,因此可对横梁底索塔侧立柱进行结构优化设计;通过施工现场采集立柱应变数据,进一步验证了有限元仿真分析结果的正确性,表明施工支架与横梁底层混凝土结构能协同工作且效果良好。     

混凝土拱桥悬臂浇筑施工力学性能研究

为控制悬臂浇筑混凝土拱桥施工内力及变形,运用大型有限元分析软件ANSYS自带的零阶优化法,基于扣索一次张拉法开展混凝土拱桥悬浇施工力学性能研究,主要分析了悬浇长度、挂蓝构造形式、预应力、扣索锚固位置对拱圈施工内力及变形影响。结果表明:改变节段长度和扣索锚固位置对拱圈施工内力影响不大,在拱圈顶板设置预应力能有效减小施工内力,但对施工变形影响不大,挂篮构造形式对主拱圈施工内力及变形影响均较大,悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥建议采用前支点挂篮施工。     

某特大桥挂篮施工阶段力学性能研究

基于Midas Civil软件建立某特大桥施工挂篮有限元模型,分别验算了挂篮在施工、空载时的力学性能,研究结果表明：底模前后横梁最大弯曲应力为75.6 MPa;底模纵梁最大弯曲应力为96.4 MPa;主桁架最大组合应力为36.25 MPa;上横梁最大弯曲应力为47.3 MPa;门架最大组合应力为36.3 MPa;挂篮各部件在施工过程中均在容许应力范围之内。     

空间曲线多跨连续钢桁架景观桥力学性能分析

以长春市新区某景观桥为研究对象,采用MIDAS CIVIL软件建立空间有限元模型,分析空间曲线多跨连续钢桁架景观桥整体的结构静力受力性能、动力特性及稳定性。主要结论如下:与开口式桁架相比,闭口式桁架整体稳定性较好,各构件应力不大,应力储备较高,正常使用状态下,桥梁的承载能力均满足现行规范要求;该类桥施工简单,工期短,用钢量少,经济效益明显,景观效果显著;通过分析可看出,该类曲线多跨连续桁架桥,结构动力特性均表现为横向振动,设计时要对横向进行限位设计,以增强横向约束刚度,如增加限位装置、采用固定支座或者进行桥墩和桁架固结;该类天桥设计在强度、刚度、稳定性、疲劳验算及抗倾覆验算等方面均满足现行规范要求。     

拱塔斜拉桥桥塔钢-混结合段空间受力分析

斜拉桥桥塔钢-混结合段结构复杂,构件众多,使得其受力状态极为复杂.以某拱塔斜拉桥的桥塔钢-混结合段为基础,利用Midas/Civil建立空间杆系模型,进行整体静力分析,确定桥塔钢-混结合段部位3种最不利荷载工况,得出其荷载和位移的边界条件.再利用大型空间有限元软件ANSYS,建立桥塔钢-混结合段三维实体模型,并进行受力分析,明确钢-混结合段处钢板和混凝土的受力性能.计算结果表明:钢-混结合段的变形较小,钢板和混凝土的应力水平较小,结构的安全储备良好.     

挂篮加载仿真分析与应用

以正在建设的某公路刚构桥梁上使用的菱形挂篮为例,分析挂篮产生变形机理,通过挂篮加载仿真分析指导挂篮预压试验。通过挂篮主梁变形的理论计算结果和预压试验的实测结果进行分析,确定挂篮的变形,为该桥悬臂施工阶段线形控制提供可靠依据。     

混合梁钢—混凝土结合段局部应力分析

结合工程实例,采用有限元程序ANSYS对混合梁钢—混凝土结合段处的应力状况进行模拟分析,通过计算得出接头处在恒载及活载作用下的最不利荷载组合及应力。结果表明在钢—混凝土结合段,钢与混凝土的承压均满足要求,传力顺畅,受力合理。     

大跨径钢桁梁悬索桥静力分析与荷载试验研究

张花高速公路澧水特大桥为单跨858 m钢桁梁悬索桥,为检验大桥成桥状态的受力特性、施工质量和安全性能,采用了有限元理论分析与现场荷载试验两个方法对大桥的合理状态进行了验证,并通过将现场实测值与理论分析结果进行了对比分析。研究结果显示:实测变形与理论变形在数值十分接近,且结构整体变形规律一致,说明结构数值模型准确模拟了大桥成桥后的受力状态,对评估其受力性能具有较高的可靠性;此外,静力试验加载效率系数介于0.95~0.97之间,设计的试验荷载能够等代汽车荷载,各测点实测变形值均小于理论计算值;变形校验系数介于0.82~1.00之间,且相对残余变形值较小,表明汽车荷载作用下桥梁处于弹性状态,结论对同类型桥梁的设计和施工具有指导意义。     

边跨现浇及边跨合拢段合并浇筑工序优化

本文重点谈及在桥梁挂篮悬臂施工过程中,如何做到将边跨现浇段及边跨合拢段合并浇筑:在取消过度墩托架后,充分考虑边跨现浇段(14号)及边跨合拢段(13号)的整体重量(砼+模板),如何通过增加前后吊带等优化工序,确保边跨现浇段(14号)和边跨合拢段(13号)合并浇筑顺利施工,以及在挂篮悬臂施工边跨现浇及边跨合拢段合并浇筑过程前后一些质量(技术)控制和安全注意事项,确保在提前施工进度的前提下,同时满足施工质量(技术)及安全等多方面施工要求。