曲线箱梁桥悬臂施工应力与线形现场测试研究

通过现场监测和数值模拟手段,分析了预应力混凝土曲线箱梁桥悬臂施工过程中的应力和线形变化规律,讨论了曲线箱梁弯扭耦合效应及日照温度梯度对曲线箱梁桥内力和线形的影响。研究结果表明,曲线箱梁两侧翼缘板应力差值、竖向位移差值及箱梁径向位移随着箱梁曲率、墩身高度和悬臂长度的增大而增大;日照温度应力随温度梯度、约束条件和悬臂长度的变化而变化,其量级可能超过结构的活荷载水平,温度对箱梁标高的影响也不容忽视,且温度应力和温度位移具有滞后效应。研究结论可为预应力混凝土曲线箱梁桥的设计和施工提供有益的参考。     

箱梁边腹板温度梯度影响分析

桥梁箱梁结构在温度荷载作用下会产生温度应力,对该应力的研究通常集中于整体升降温和桥面顶板的温度应力,而对于边腹板的温度应力仍需进一步研究。结合工程实例,对边腹板温度梯度所引起的箱梁应力与自重、桥面顶板温度梯度引起的应力进行比较分析,从而得出在保证结构安全方面,预应力结构能更有效地应对温度梯度的结论。     

广东虎门辅航道连续刚构桥混凝土箱梁的温度梯度研究

根据广东虎门辅航道连续刚构桥混凝土箱梁日照作用下的温度观测结果,研究箱梁沿断面高度方向的温度梯度分布规律。在参考国内外相关规范基础上,采用非线性回归方法提出该桥混凝土箱梁的温度梯度模式。利用空间有限元计算手段,针对箱梁的变形和应力对温度梯度模式的敏感性进行对比分析。研究结果表明,温度梯度模式对结构性能的影响很大。依据该桥温度观测数据提出的温度梯度计算模式可作为连续刚构桥混凝土箱梁日照温差作用下结构计算的重要参考。     

城市混凝土曲线梁桥温度场及温度效应分析

温度作用是混凝土曲线梁桥产生典型病害的原因之一,为了研究混凝土曲线梁桥的温度效应问题,以一座城市混凝土曲线梁模型桥为对象,对桥跨结构进行了两年多的温度场和支反力的观测。研究了用Abaqus程序并结合箱梁温度场边界热力学参数计算方法对该桥温度场进行仿真计算,计算值与实测值吻合良好。基于温度场的观测数据,确定了该桥的升温温度梯度和降温温度梯度模式,并与现行规范中的温度梯度模式进行了对比。最后,对该桥的温度梯度效应进行了数值分析,实测支反力与计算支反力吻合较好,验证了分析模型的可行性和可靠性。     

温度应力引起的预应力混凝土箱形梁开裂分析

分析了温度对预应力混凝土箱形梁的影响及产生温度应力的原因，认为温度梯度曲线选择不当和对混凝土水化热与收缩产生的残余应力重视不够是温度应力引起预应力混凝土箱形梁开裂的主要原因。     

基于实测的混凝土箱梁腹板横向温度效应研究北大核心

为研究混凝土箱梁腹板横向温度梯度的特征以及横向温度梯度对桥梁结构应力的影响,以某大桥连续刚构辅桥为背景,对混凝土箱梁腹板横向温度效应进行研究。该桥为主跨268m的连续刚构桥,南北走向,分幅布置,墩顶处混凝土箱梁腹板厚度达到1m。基于该桥1年的实测温度,首先使用最小二乘法拟合实测温度,得到箱梁腹板横向正、负温度梯度;然后通过有限元方法计算分析实测温度梯度中考虑与不考虑腹板横向温度梯度时的温度效应。研究结果表明:腹板横向正温度梯度可只考虑单侧腹板,腹板横向负温度梯度则考虑腹板两侧对称布置;考虑腹板横向正温度梯度时,底板上缘拉应力增值较大;考虑腹板横向负温度梯度时,腹板外侧纵向应力由压应力变为拉应力,应力明显增大,混凝土箱梁腹板的横向温度效应在桥梁设计中不可忽略。     

基于温度应力对大跨度桥梁施工监控的影响分析

在大跨径桥梁监控中,监控精度受诸多参数的影响,其中温度参数的影响较大,温度变化对桥梁结构的挠度和受力都将产生很大的影响,对桥梁监控中的温度应力进行研究显得尤为重要。笔者基于松弛法分析梁体的非线性温差应力,并与传统的理论计算方法进行比较,采用桥梁专用有限元软件MIDAS/Civil,按照设计的温度梯度变化进行模拟分析,求出温度应力作用的最不利位置,然后结合工程实践探究温度变化对桥梁的挠度和应力的影响。研究结果表明,采用松弛法分析的应力结果与传统的理论方法相比计算值较大,偏于安全。温度梯度荷载作用下对成桥后桥梁的跨中影响较大,上缘出现压应力,下缘出现拉应力,悬臂施工状态的桥梁在温度梯度荷载作用下1﹟块截面处上顶板出现较大的压应力,下底板压应力较小。因此,在监控中必须充分考虑温度应力对桥梁产生的影响,这样才能确保结构受力的安全,得出更合理的设计线形,也可以为施工设计提供参考。     

混凝土拱形框架桥塔温度梯度效应分析

对于桥梁的温度应力,各国规范都做了详尽规定,但对于空心桥墩、桥塔这类非梁混凝土结构温度应力的分析没有特别规定。将现有规范应用于此类结构温度应力的分析是否可靠值得研究。该文对各国规范中温度梯度不同规定做了对照阐述,并以某混凝土拱式门架桥塔为例,建立三维实体单元模型,应用有限元方法按照不同规范对比了结构的温度梯度效应。     

基于实测的混凝土箱梁腹板横向温度效应研究

为研究混凝土箱梁腹板横向温度梯度的特征以及横向温度梯度对桥梁结构应力的影响,以某大桥连续刚构辅桥为背景,对混凝土箱梁腹板横向温度效应进行研究。该桥为主跨268m的连续刚构桥,南北走向,分幅布置,墩顶处混凝土箱梁腹板厚度达到1m。基于该桥1年的实测温度,首先使用最小二乘法拟合实测温度,得到箱梁腹板横向正、负温度梯度;然后通过有限元方法计算分析实测温度梯度中考虑与不考虑腹板横向温度梯度时的温度效应。研究结果表明:腹板横向正温度梯度可只考虑单侧腹板,腹板横向负温度梯度则考虑腹板两侧对称布置;考虑腹板横向正温度梯度时,底板上缘拉应力增值较大;考虑腹板横向负温度梯度时,腹板外侧纵向应力由压应力变为拉应力,应力明显增大,混凝土箱梁腹板的横向温度效应在桥梁设计中不可忽略。     

多孔改性混凝土复合式路面温度场数值分析

针对PMCCP同普通混凝土路面在温度应力状况上的差异而导致普通混凝土路面结构设计方法对PMCCP并不适用的问题,有必要对PMCCP温度场数值进行分析。依托河北省的气温特征及参数的选择情况,借助有限元软件ANSYS对PMCCP温度场分布状况及PMCCP板内温度梯度的变化进行分析,并从路面结构方面入手,研究温度梯度相应的特征。在此基础上,确定了PMCCP温度场分布特征,明确了温度应力计算的最不利情况,进而分析了沥青层厚度、PMC板厚对PMC温度梯度的影响,为PMCCP结构设计提供依据。     

预应力混凝土箱梁温度梯度荷载下的应力研究

基于实桥测试研究混凝土箱梁温度场分布规律并计算实测温度梯度,考虑最不利太阳辐射和大气温度等气象因素作用,采用有限元法建立混凝土箱梁温度场模型及理论竖向正温度梯度,计算不同竖向正温度梯度下的温度效应,并同现行规范进行比较。研究表明,规范温度梯度得到的上缘应力为实测和理论温度梯度的1.2倍左右。规范对于箱梁下缘应力和挠曲变形的考虑相对保守,在缺乏实测数据时,可采用理论正温度梯度进行温度应力计算。     

横向温度梯度对连续刚构桥应力和变形的影响

为分析横向温度梯度对直线、曲线连续刚构桥应力和变形的影响,该文采用对比分析法及二元方差分析法,通过建立有限元模型得出了横向温度梯度对连续刚构桥应力和变形的影响规律。结果表明:平曲线半径变化显著影响横向温度梯度作用下的连续刚构桥的应力和变形;横向温度梯度显著增大直线及曲线连续刚构桥箱梁截面一侧的压应力,同时明显增大连续刚构桥的横向变形。     

波形钢腹板箱梁桥竖向温度梯度效应研究

波形钢腹板梁桥因其结构组合的特殊性,在不同温度场作用下结构受力状态复杂。为明确现行不同标准对波形钢腹板组合梁桥竖向温度梯度效应的计算差别,文中基于某波形钢腹板组合箱梁桥建立精细化三维有限元计算模型,对比分析中、美规范中竖向温度梯度分布模式下的温度效应。结果表明,不同规范关于温度梯度的分布模式和取值存在明显差异,波形钢腹板连续梁桥在温差作用下温度效应显著,不容忽视,可根据桥梁所处环境对现行规范进行优化;在正、负温度梯度作用下,波形钢腹板均受到最大拉、压应力;正温度梯度作用下,按照美国AASHTO规范中分布模式可获得砼最大拉、压应力;负温度梯度作用下,按照中国JTG D60-2015规范中分布模式可获得砼最大拉、压应力。     

考虑铺装层厚度的钢-混组合桥面系竖向温度梯度研究

首先基于热传递理论,采用实测数据标定数值仿真模型,实现钢-混组合桥面系竖向温度梯度的精细化模拟;计算最大竖向温差下的温度梯度,并与实测结果及规范进行比对分析;最后对比了不同厚度铺装层下结构竖向温度梯度的差异,给出了考虑铺装层厚度的钢-混组合桥面系竖向温度梯度拟合曲线.结果表明,数值模型可以精确模拟日照温度场下结构竖向温...     

钢箱梁桥温度梯度模式拟合研究

结合某公路钢箱梁桥在夏季极端高温下测得的温度数据,在其数据采集量受限情况下,参考铁路规范对实测温度数据进行曲线拟合,拟合的温度梯度曲线与实际温差曲线、规范给定的温度梯度模式进行对比,基本能包络其他两者,且对温度梯度作用计算偏安全,因此认为可以使用拟合的温差曲线来计算钢箱梁桥在相应时间点的温度梯度作用。     

公路改扩建拼接路基温度应力与变形计算方法

为进一步提高高速公路拼接路基设计的精度和效率,首先提出基于层状结构体系的非均匀温变温度应力计算模型,并引入等效温度梯度公式对其进行简化;然后采用非均匀温变温度应力计算模型分析连霍高速(G30)新疆境内小草湖至乌鲁木齐段改扩建工程标准断面5种工况的温度应力与拼接路基变形。结果表明:非均匀温变温度应力主要影响路基的侧向变形,所以在年温差较大地区的改扩建设计中,拼接路基承受的温度应力不可忽略。     

曲线刚构桥的空间受力分析

利用有限元模型,分析预应力和温度对曲线刚构桥空间受力的影响.结果 发现:预应力对曲线刚构桥正应力、扭转角等影响程度较小,在温度梯度作用下易造成桥梁腹板开裂.所得结论为今后曲线刚构桥的设计和施工提供了有效的理论依据.     

温度梯度模式对钢筋混凝土连续曲线箱梁桥变形的影响

结合实测温度荷载对某实桥进行了变形量的分析计算，同时比较了7种温度梯度模式对钢筋混凝土连续曲线箱梁桥变形的影响。针对浙江地区和与其气候条件相似地区提出了一种简便、且与实测结果相符的温度梯度模式。结果显示所建立的有限元模型可以分析温度荷载对钢筋混凝土连续曲线箱梁桥变形的影响。     

连续配筋混凝土加铺沥青层复合路面温度应力分析

使用有限元软件建立了更加符合实际的高温天气下连续配筋混凝土加铺沥青层复合路面温度应力分析模型,综合考虑路面各结构层厚度方向的温度梯度非线性分布和温度周期性变化,以1 d为周期计算了混凝土层的温度应力,并总结了非线性温度梯度、沥青层厚度、CRC层厚度和基层摩阻系数对混凝土温度应力的影响规律。     

大跨度混凝土连续箱梁桥温度效应研究

为探明大跨度混凝土箱梁桥施工及成桥阶段的温度场及温度效应，以某实际箱梁桥为研究对象，基于现场监测的温度数据，拟合得到日照作用下混凝土箱梁的竖向温度梯度模式，并在此基础上，建立桥梁各阶段的温度效应结构计算模型，重点研究了箱梁桥在现场监测及各国规范规定的温度梯度模式下的温度应力及竖向挠度分布规律，分析了现场监测得到的最不利竖向温差模式下混凝土箱梁截面的横向及竖向温度应力分布规律。研究结果表明：1)中国《铁路桥涵混凝土结构设计规范》(TB 10092—2017)规定的温度梯度模式的计算结果与依托工程桥梁现场监测结果一致性最好，英国桥梁规范接近；2)混凝土箱梁的顶板和底板主要承受横向温度应力，腹板主要承受竖向温度应力。