大跨度刚构拱桥横向设计参数研究

研究目的:针对宜万线宜昌长江大桥初步设计中横向受力不利的特点,提出4类有效的构造设计措施.通过对横隔板(横梁)的设置位置、构造尺寸等参数的敏感性分析,揭示构造措施的作用机理和效率.根据参数研究成果,提出现行最优构造设计方案,并通过仿真分析验证其可靠性,为同类桥型设计提供参考.研究结论:(1)采用横隔板方案的弹性支承效应对箱梁断面整体受力有一定影响,而采用横梁方案能够简单、直接地改善顶板应力状态.施工设计时应结合二者构造措施的长处,提出组合构造设计方案,全面改善箱梁整体受力性能.(2)从吊杆轴力变化规律可以看出,各计算方案下吊杆轴力基本无变化.这表明,横隔板(横梁)的设置只改变箱梁的横向刚度,对竖向刚度的影响极小.再次验证了横隔板的弹性支承效应只改变箱梁内部的传力途径,对梁、拱的刚度比例无明显影响.     

基于纤维梁模型的钢筋混凝土箱梁非线性分析

为了准确模拟钢筋混凝土箱梁的非线性受力性能,采用精细化的三维纤维梁单元模型,基于有限元软件ABAQUS的Standard求解模块,用FORTRAN语言编制了钢筋和混凝土纤维梁单元材料用户子程序,详细介绍了建模过程。以钢筋混凝土简支箱梁为算例,对其进行全过程非线性仿真分析,并与试验结果进行对比,研究配筋率及加载方式对箱梁全过程受力性能的影响。计算结果表明:有限元分析得到的跨中荷载-挠度曲线反映了钢筋混凝土箱梁的受力全过程及破坏形态,且与试验结果吻合良好,验证了本文建模方法的可靠性;配筋率对箱梁的极限承载力影响很大,选择合适的纵筋和箍筋配筋率极为重要;不同加载方式下箱梁的受力性能是有差别的。提出了箱梁全过程受力特性的弯矩-挠度简化计算模型,并与试验结果对比,验证了本文简化计算方法的正确性,为既有桥梁的安全性和可靠度评估提供了简化方法。     

挂篮底模纵梁受力简化计算方法及承重分配系数

以一桥梁施工工程实例为依托,采用有限元软件ANSYS对桥梁悬臂施工中使用的菱形挂篮进行仿真分析.提出3种简化模式计算底模纵梁的承重分配,对比发现将底模纵梁承受的外荷载简化为集中荷载,并分配至挂篮下前后横梁的方法是最优简化计算方法.在此基础上对挂篮底模纵梁承重分配系数进行优化,从而简化了繁琐的挂篮底模纵梁受力分析计算,保证了挂篮结构设计和施工的安全.     

基于折面梁格模型的机场滑行道桥上部结构受力分析

滑行道桥是大型机场中解决联络滑行道与陆侧交通立体交叉的一种特殊桥梁结构,其主要特点为宽桥面、大宽跨比、重型荷载。以一座上部结构为单箱多室连续箱梁的滑行道桥为例,建立了折面梁格模型,分析活载的空间效应、剪力滞效应及横梁受力。结果表明:箱梁分析时常用的采用单梁模型、利用偏载系数的分析方法不能准确反映超宽箱梁的空间受力特征;常用的横梁分析方法亦难以得出真实的横梁受力情况;建立折面梁格模型能够为设计提供准确的受力分析结果,是一种较为实用可靠、适用于超宽箱梁的分析方法。     

宜昌长江大桥箱梁横向受力性能研究

宜昌长江铁路大桥为连续刚构柔性拱桥。基于8节点六面体单元与空间梁单元组合计算该桥箱形梁横向受力特性,并采用增设横隔板和横梁的方法,改善结构横向受力性能。研究表明,2种方法均能显著降低箱梁顶、底板横向弯曲正应力。传统平面框架分析法,不能考虑箱梁顶板荷载在桥纵向的传力方式,也不可能计算改善方案的横向应力,应当进行修正。     

单线钢桁梁桥桥面系,主桁架相互作用问题研究

本文对全桥、横梁采用分步有限元离散计算方法，考虑桥面系、主桁架相互作用问题，研究了单线铁路钢桁梁桥纵、横梁的实际受力状态和设计者通常采用的简化计算方法存在的问题，对《铁路桥跨结构设计规范》（初稿）中有关纵、横梁的计算条文提出了建议。     

采用膺架法在软土地基上现浇大吨位混凝土箱梁

通过温福铁路杨家溪特大桥梁片施工实例,介绍膺架技术在软土地基上现浇大吨位混凝土箱梁中的应用,重点介绍了分配梁受力检算、纵梁受力检算、横梁受力检算、支墩受力检算及桩基承载力检算和施工注意事项.     

菱形挂篮和钢管支架的动态受力性能分析

以洞庭湖特大桥君山岸引桥为实例,主跨为(75+3×120+75)m五跨变截面预应力混凝土连续箱梁,建立菱形挂篮和钢管支架的Midas空间有限元模型,考虑动力冲击系数模拟动态施工过程,分析菱形挂篮和钢管支架的变形和强度特征。结果表明,挂篮底前横梁最大变形值为17.05 mm,满足规范要求;主桁架可简化为平面桁架结构计算杆件内力,横梁和底纵梁均可简化为平面梁单元结构计算杆件内力;主桁架、横梁和底纵梁的压应力和拉应力均满足要求,且富裕度较大。钢管支架结构最大变形值的数值结果为5~7.5 mm,与现场支架预压数据较吻合;钢管支架结构主要受力构件为钢管,横撑和斜撑受力较小。     

基于初等梁理论的人字形桥梁结构空间梁格分析

根据初等梁理论,采用空间梁格分析法对一例典型人字形薄壁箱梁桥进行结构简化及模拟分析。分析结果表明:当受荷载桥跨的两端为扭转约束、并在集中荷载和竖向均布荷载作用下时,空间梁格分析法所得结果与板壳模型的计算结果比较接近;当受荷载桥跨的两端为单向铰支座、并在偏心竖向荷载作用下时,由于约束扭转和畸变效应对主线和匝道的影响十分显著,空间梁格分析法所得结果与板壳模型计算结果相异较大,主要原因是初等梁理论不能反应宽翼缘薄壁箱梁约束扭转、畸变及剪力滞效应等受力特点。指出:对于宽翼缘薄壁箱梁桥结构在采用空间梁格分析法时,应同时考虑宽翼缘薄壁箱梁受力的特点对初等梁理论分析方法进行完善。     

梁格理论在某斜交连续梁结构分析中的应用

研究目的:针对T型宽实体连续板梁桥受力复杂的结构特点以及用常规的结构分析方式难以对结构的受力行为进行较好把握的问题。研究方法:应用梁格理论对某斜交T型宽实体连续板梁桥进行结构计算简化,利用刚度等效的原则对原结构进行结构模拟以及运用有限元的分析方法对结构进行离散,同时利用通用有限元程序软件SAP2000对简化的粱格模型进行结构模拟分析。研究结果:为求解分析宽、斜受力复杂的连续梁、与此结构类似的箱梁以及实体板梁提供了一种实用简便的分析计算方法。研究结论:通过具体的工程实例计算,并与板壳模型计算结果进行比较,证明了该理论在工程应用中具有较好的使用价值。     

偏压修正法在斜拉桥荷载横向分布计算中的应用

对于斜拉桥的荷载横向分布计算,当前国内外通用的方法是偏压法加主梁抗扭验算,即索面承担竖向荷载,箱梁承担扭矩,开口截面主梁假定其抗扭刚度为零,不承担扭矩。本文结合斜拉桥受力特点,进一步改进了偏压修正法在斜拉桥上的应用,充分考虑了桥跨结构的横向弯扭耦合效应。本文还应用SAP有限元分析程序对桥例建立空间模型进行了分析,并与偏压修正法和改进后的偏压修正法的计算值进行了对比,证明改进偏压修正法用于斜拉桥计算是完全可行的,并由此得出几点结论。     

薄壁箱梁空间计算的板梁单元法

根据箱梁为学行为为梁特征的特点，将围成闭口截面箱梁的板件神为板梁，由此提出了薄壁箱梁空间计算的板梁单元法。此方法自由度少，计算精度较高，且计算思路与方法较简洁，物理概念明确，可用于大型多到箱梁结构的空间计算分析。     

装配式PC箱梁长期存梁期间上拱影响因素及控制研究

装配式预应力混凝土(PC)箱梁在桥梁工程中应用非常广泛。内蒙古地区冬季时间长,装配式PC箱梁往往需要在梁场长期存放,而箱梁长期存放可能会导致其上拱过大、桥面铺装过薄、耐久性等问题。本文分析总结了影响箱梁上拱的因素,依托实际工程,采用有限元分析方法研究了存梁时间、张拉龄期、张拉预应力、环境相对湿度、均匀压重等因素对装配式PC箱梁上拱的影响规律,并据此提出了长期存梁期间控制上拱的措施。研究结果表明:存梁时间越长,各个因素的差异对箱梁的上拱影响程度越大,这种差异造成的上拱值不可忽略,其中张拉龄期和张拉预应力对长期存梁的上拱变形影响较大,而通过均匀压重可有效控制箱梁长期存梁的上拱变形。     

曲线异型变截面钢箱梁制造及架设施工技术

钢箱梁制造及架设施工受钢箱梁结构形式影响较大,由于钢箱梁断面结构复杂,顶板较宽、底板较窄,梁顶面有横坡,匝道位置钢箱梁还有纵坡,线形控制困难,常规方法加工难度大。本文重点研究了变截面钢箱梁的加工制造方法,通过对箱梁结构的分析研究,较好地控制了钢箱梁的几何尺寸及整体外观线形,简化了桥位施工难度,有效地保证了钢箱梁的施工质量,总结得出一套变截面钢箱梁的加工制造及架设施工工艺,对类似工程提供借鉴意义。     

钢箱梁横梁及合龙段现场拼装施工技术

江心洲右汉大桥主桥钢箱梁采用钢横梁进行连接,利用现场龙门吊进行安装,合龙段采用浮吊直接就位。通过精心施工,钢箱梁的线形、拼装焊接质量等满足设计及规范要求。     

整孔箱梁预制消耗工天测定

整孔箱梁是近几年广泛应用的型梁，由于其具有一次成型、整体性好的特点，因此在城市地铁和客运专线桥梁施工中逐步占据主导地位。整孔箱梁预制施工复杂，工序较多，目前缺少定额资料，因而工费确定比较困难。此文针对广州地铁四号线整孔箱梁预制情况，对工序进行详细划分，用写实方法现场测定各工序作业工天。此测定资料对编制箱梁预制定额、控制工费成本及优化现场劳动力组织具有参考意义。     

箱形梁正负剪力滞判别的广义力矩法

在箱形梁挠曲分析基础上,提出一种判别箱形梁正负剪力滞方法,导出用截面几何特性和广义力矩表达的判别式,结合实例判别简支箱梁、悬臂箱梁、外伸箱梁和连续箱梁正负剪力滞。与通过比较弯矩和附加弯矩之间相互关系判别方法相比,所提出方法更适合于复杂型式箱梁正负剪力滞判别。研究结果表明:箱形梁发生正剪力滞还是负剪力滞,主要取决于其横截面尺寸及弯矩与剪力滞力矩之间相对大小;对于在竖向荷载作用下有正、负弯矩分布箱梁,在反弯点附近梁段内判别式参数有"跳跃"现象;在弯矩分布呈折角处,剪力滞力矩分布比较平滑。     

多种支架组合在山区公路现浇箱梁施工中的应用

根据山区高速公路特点,结合施工中遇到的高墩、大跨、跨河（路）等情况,介绍了CRAB模块脚手架、碗扣支架、八三墩、六五墩及军用梁等制式器材相结合作为现浇箱梁支架体系,为山区高速公路现浇箱梁支架体系的施工提供了参考。     

钢-砼组合箱梁考虑滑移时剪力滞效应分析

在假定的位移模式及相应的假定条件下,根据组合箱梁的应变表达式,采用虚功原理推导出平衡和变形协调方程。通过分部积分得到组合箱梁考虑相对滑移和剪力滞效应的微分方程以及相应的边界条件,利用差分法来求解带有边界条件的微分方程组。以带有悬臂翼板的钢 砼组合箱梁为例分析其考虑滑移时的剪力滞效应,通过算例可以看出砼板的应力随剪力连接件的刚度增大而增加,钢箱梁的应力和组合箱梁的挠度随剪力连接件的刚度增大而减小。     

铁路客运专线割翼箱梁预制施工技术

32m后张法双线整孔箱梁预制在铁路工程中，尤其是在客运专线施工中应用越来越多，这种箱梁结构新颖，施工工艺复杂，精度要求高，梁体自重大。在福厦铁路Ⅲ标段施工中，为解决箱梁过隧问题而开发出割翼箱梁（后浇部分翼缘板），介绍了割翼箱梁预制施工技术。