预应力混凝土箱型梁桥温度效应分析

根据桥梁结构整体升降温及日照和寒潮梁截面横向不均匀温度梯度,对某城际铁路三跨连续梁特大桥进行温度效应计算,得出梁截面横向不均匀温度对结构应力和变形影响较大,设计和施工时均应特别注意。     

日照温差对圬工拱桥应力的影响模拟分析

日照温差对桥梁结构的内力有重大影响。对圬工拱桥主拱圈进行空间有限元分析,通过对主拱圈施加局部温度作用,计算和比较结构在温度梯度和局部整体升温的状态下的应力分布特征,得出相应规律,并解释部分拱圈病害的形成机理,为今后相关桥梁的设计养护提供一定参考。     

高寒地区大跨径变截面连续梁桥温度效应分析

针对高寒地区大跨径变截面连续梁桥温度效应问题,以黑龙江省依兰松花江公路大桥为例,采用有限元分析的方法,分别探讨了整体温度与温度梯度对桥梁结构竖向挠度的影响规律。结果表明,整体温度的温差与竖向挠度幅值呈正相关,且基本为线性关系;不管是整体温度还是温度梯度作用下,次边跨竖向挠度最大,中跨次之,边跨最小;与等截面连续梁桥不同,变截面连续梁桥在整体温度荷载作用下的竖向挠度不可忽略。     

采用墙式整体桥台的无缝桥受力特征

建立了考虑桥台-土相互作用的墙式整体桥台无缝桥的空间有限元模型,采用实测数据验证了模型的准确性;分析了不同荷载工况下主梁与桥台的受力特征,研究了温度、台后填土密实度与桥梁跨径对桥梁受力特征的影响。研究结果表明:与同等跨径简支梁桥相比,墙式整体桥台无缝桥受力最不利主梁的跨中弯矩降低了20%~40%,跨中与梁端弯矩之和降低了约28%,说明主梁内力分布比较均匀,结构纵、横桥向整体性增强;桥台顶部存在较大的弯矩和剪力,桥台变形比较复杂;墙式整体桥台无缝桥的内力和变形受温度作用的影响较为明显,且梯度升温与整体降温在梁端产生正弯矩,梯度降温与整体升温在梁端产生负弯矩,因此,设计过程中对于不同的构件应选用合适的荷载工况;台后填土密实度由松散变化至密实时,整体升温或降温作用下主梁梁端和跨中弯矩变化幅度小于5%,桥台变形幅度小于9%,说明台后填土密实度对主梁弯矩和桥台变形的影响较小;当桥梁跨径由6m增加至13m时,桥台顶部弯矩增加了1.781倍,桥台内力随跨径的增大而快速增大,因此,在墙式整体桥台无缝桥梁的设计时,建议最大跨径不超过10m,以控制桥台在正常使用极限状态下的混凝土裂缝宽度。     

斜交梁桥受力特性及设计研究

支承方式对桥梁结构的受力性能具有重要影响.与常规的正交支承桥梁结构不同,斜交支承条件下,桥梁结构表现出许多特殊的受力规律:由于弯扭耦合作用,在两端附近梁端内有较大负弯矩产生,支座反力不均匀,甚至会出现负拉力现象;在竖向荷载作用下,作为下部结构的桥台,也会表现出特有的受力特点,影响荷载较上部结构更加复杂.在分析了上部结构受力特性后,整体建模,分析了主梁和桥台的受力效应.研究了整体斜交角影响下的正交与斜交作用效应对比和桥台斜交角影响下的斜交梁桥作用效应对比.依据上述两种情况的对比分析结果,为斜交梁桥的上部结构设计以及桥台、桥墩设计提供科学的技术指导.     

基于实测的混凝土箱梁底板温度梯度研究

温度效应是影响混凝土箱梁桥受力和变形的重要因素。为了探究箱梁底板温度梯度对于结构的影响,对比了国内外桥梁规范中混凝土箱梁竖向温度梯度中底板温度梯度的差异。基于苏通大桥辅桥将近1年的实测温度数据,根据最小二乘法得到实测竖向正、负温度梯度。建立苏通大桥辅桥有限元模型,对实测竖向温度梯度中考虑与不考虑底板温度梯度的温度效应进行分析。结果表明:竖向正温度梯度中不考虑底板温度梯度对于温度应力分析结果是偏于安全的;竖向负温度梯度中不考虑底板则是偏于不安全的,且拉应力的增量不可忽略;建议对竖向正、负温度梯度的分布模式及特征值分开设置,以保证分析结果可靠。     

SAP2000单元截面非线性温度梯度的计算方法

通用结构分析软件SAP2000不支持单元截面非线性温度梯度的输入,严重制约其在桥梁某些领域的运用(例如其无法准确计算独柱墩混凝土弯桥的横向倾覆稳定性,因为非线性温度梯度对混凝土弯桥受力有相当大的影响)。研究提供一种解决方案,将单元截面的非线性温度梯度等效转化为“均匀温差+线性温度梯度”的组合,使SAP2000软件能够计算单元截面的非线性温度梯度,从而更好地分析桥梁结构。照此方案使用SAP2000软件对连续梁结构实例进行非线性温度梯度计算,并用桥梁博士V3.2软件进行验证。     

水泥混凝土桥面铺装的力学分析

桥面铺装层的破坏已成为桥梁主要病害之一,其既有结构设计方面的原因,也有铺装材料本身的原因。文章在分析铺装层的受力变形时,将铺装层与正交异性板结构作为一个整体来考虑,分析不同荷载作用下桥梁铺装层的受力特性。通过分析3种典型铺装结构受力特性．研究铺装结构的合理性。     

浅谈桥梁伸缩缝的病害原因及质量控制

桥梁伸缩缝作为桥梁上部构造的组成部分,其质量的优劣不仅对桥面的美观度、平整度产生影响,而且随着潜移默化的受力过程对桥梁的整体结构安全亦会带来影响,进而最终对公路运营安全造成直接影响。据多年来在施工及管理工作当中所得经历和经验,对桥梁伸缩缝的病害原因和质量控制进行粗浅分析,希望能对其施工及养护产生积极的参考作用。     

T梁桥横隔板病害及加固技术

横隔板起到将各片T梁相互连成整体的作用,其刚度越大,桥梁的整体性越好,在荷载作用下各片T梁就能更好的协同受力。而T梁桥横隔板破损、开裂等病害造成桥梁横向联系减弱单梁受力增大,影响桥梁的承载能力和耐久性。针对某高速公路T梁横隔板进行病害及成因分析,提出相应的加固措施,并通过加固前后荷载试验结果对比,表明加固措施起到了加强T梁横向联系的效果,使得各片T梁协同受力工作能力提高,改善了桥梁的整体受力情况。     

实用混凝土箱梁温度应力计算方法

骤然降温和日照温差在混凝土桥梁截面上产生非均匀的温度分布,从而产生温度应力,而各国规范给出的温度梯度模式又不能准确反应特定桥梁个体的实际情况。详细介绍了基于ANSYS的温度应力计算方法,可以考虑季节、桥梁地理位置、走向、材料特性、结构尺寸、翼缘板对腹板的遮阴作用等各种因素的影响,计算出一天任何时刻的温度分布,然后根据温度场计算结果用超级梁单元计算温度应力,不仅速度快而且对变截面梁、曲线梁等复杂情况均可取得满意结果。     

温梯荷载下桥上CRTS Ⅱ型板式无砟轨道的力学特性

为研究横向和竖向温度梯度对桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道纵向力学特性的影响,以梁-板-轨相互作用原理为基础,建立大跨度连续梁桥上 CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路空间精细化有限元模型,计算了轨道板竖向温度梯度和阴阳面横向温度梯度荷载作用下各轨道和桥梁结构的纵向力和位移. 结果表明:在其他温度荷载相同的情况下,轨道板竖向温度梯度对钢轨的纵向力和位移影响不大;当阴阳面横向温度差为10 ℃时,连续梁上背阴侧钢轨最大的纵向力是向阳侧的1.4倍,背阴侧桥墩最大的纵向力是向阳侧的3.5倍;在横向温度梯度作用下,钢轨纵向附加力由梁体伸缩和扭曲变形共同作用产生,横向温度梯度越大,背阴侧钢轨纵向力、位移最大值越大,向阳侧钢轨纵向力、位移最大值越小;横向和竖向温度梯度的存在不利于轨道和桥梁结构安全使用,因此,在高温差地区设计东西走向的大跨度桥上无缝线路需重点关注钢轨、轨道板和桥梁墩顶受力,并且对无缝线路的横向稳定性进行验算.      

温度效应对非对称边跨连续箱梁合拢段劲性骨架受力的影响研究

非对称边跨连续箱梁采用悬臂施工,合拢过程中温度效应将对劲性骨架受力产生不利影响。通过结构分析表明,整体升降温效应对劲性骨架的受力影响并不明显,非线性温度梯度效应将对劲性骨架产生以弯矩为控制的内力效应,因而传统的以轴力为控制的劲性骨架设计方法在边跨不对称的三跨连续箱梁中并不适用,应增设抗弯剪部件,才能确保合龙过程中的受力和线形符合设计要求。     

伸缩缝病害与桥梁结构的相关性分析

伸缩缝是保证桥梁结构安全的重要组成部分,其健康状态不仅影响行车安全,而且直接关系到桥梁本身的结构安全和使用寿命。通过调研某省高速公路全线桥梁伸缩装置的结构类型及其典型病害的分部情况,系统分析了伸缩缝病害与桥梁结构形式、跨径、纵坡、受力形式及线性等主要参数的相关性,并随机抽取了某省800条伸缩缝,统计分析其病害出现的年限,研究其使用寿命规律,从而为伸缩缝的选型、养护及维修提供参考。     

某既有预应力混凝土连续梁桥温度应力分析

温度应力是导致预应力混凝土连续梁桥结构截面开裂的重要因素之一。以既有桥梁为工程背景,依据公路桥梁设计规范,并根据其所在地点的气候条件,使用有限元软件Midas/Civil建立相应的仿真模型。通过定义相应的温度梯度,分析此桥梁结构在降温以及升温情况下的温度应力情况。该研究成果对今后同类型的预应力混凝土连续梁桥的设计以及维修加固具有一定的指导意义和参考价值。     

基于中长期环境温度变形效应的半整体桥台-土相互作用试验

为研究环境温度作用对半整体桥台与台后土之间相互作用机理的影响,以简化半整体桥台-土结构模型为研究对象,进行了基于位移的环境温度作用下半整体桥台-土相互作用拟静力试验。研究结果表明:半整体桥台的滞回曲线随季节性温度变化而变化,季节性升温和降温转化段对桥台-土相互作用的影响非常显著,而持续增加或减小段对其影响较小;一年中的第1个升温段对桥台-土相互作用影响更大,随着几个季度的温度加载,台后土逐渐被压实,土压力变化趋于稳定,增加趋势减缓;不同季节昼夜温度变化对桥台-土相互作用的影响不同,夏季白天升温对桥台-土相互作用的影响小,而夜晚降温的影响大,冬季则反之;随着季节性温度的逐渐升高,桥台-土相互作用滞回曲线由凹形向凸形发展,呈现出更加饱满的梭形;中长期环境温度对台-土相互作用影响较大,经过一整年的温度作用后,台后土压力显著增大,产生棘轮效应;桥台转角与加载位移存在较大相关性,随着循环次序的增加,桥台转角先逐渐增大后趋于稳定;在中长期环境温度作用下,半整体桥台逐渐表现出往台后方向偏转的趋势;昼夜温度变化对桥台转角的影响不可忽视,在相同加载位移下,考虑季节性温度和昼夜温度叠加作用情况的桥台转角试验结果比仅考虑季节性温度作用时增大了94%。      

内河航道桥梁整体顶升适用性研究

以交通运输＂十二五＂规划中的内河航道整治升级为背景,对苏州地区部分干线航道桥梁的桥型进行了统计分析。根据整体顶升对桥梁结构受力变化的影响,探讨了几种桥型在整体顶升过程中桥梁结构的安全适用性。同时,根据航道桥梁整体顶升工程造价的相关计算方法,以苏南运河平望运河大桥为工程背景进行整体顶升投资造价测算,分析了整体顶升技术的经济适用性。结果表明：整体顶升技术在内河航道桥梁改造工程中具有良好的适用性。     

千斤顶整体同步顶升更换桥梁支座

国内早期建成的许多梁桥,相当数量桥梁支座因众多原因在投入使用不久后就发生支座病害或失效,无法将上部结构的荷载安全地传递到桥梁墩台上去,同时不能保证上部结构在荷载,温度变化、混凝土收缩徐变等因素作用下的自由变形,结构实际受力情况不符合计算图式,使梁端、墩台帽梁受到损伤,对桥梁结构危害很大。更换桥梁支座是最彻底有效的方法,     

混凝土无背索部分斜拉桥主梁温度梯度函数选择的合理性分析

针对我国桥梁设计规范中采用统一温度梯度函数的特点,介绍了温度应力的计算方法,并结合世界上最常用的几个国家桥梁设计规范中温度梯度函数形式,对主梁上下缘不同部位,以及斜拉索受力状态的影响的差异性,最后对我国一条温度曲线推广全国模式的合理性进行了探讨,可为我国不同地区气候条件下的类似工程设计提供参考。     

东北地区高速公路桥梁混凝土冬季施工技术应用的研究

基于我国东北地区某桥梁冬季混凝土施工工程实例,着重分析了冬季施工对混凝土性能的影响以及对桥梁整体结构功能稳定性的影响,并提出解决这一病害的具体施工方案,为以后类似工程施工提供参考依据。