某预应力砼单塔三跨双索面斜拉桥荷载试验与评定

以佛山市某预应力单塔双索面斜拉桥为例,采用MIDAS/Civil软件对各工况进行模拟计算,确定桥梁荷载效率;通过静载试验、动载试验测试试验荷载作用下控制截面的变形、应力、应变和索力,分析桥梁结构实际工作状态,并与理论计算结果进行对比,分析桥梁结构是否达到设计及规范要求。     

V墩异型钢混梁拱组合桥运营阶段力学性能分析

为了确定V墩异型钢混梁拱组合桥在运营荷载作用下变形及受力的特点,以郑东新区前程路大桥为背景,采用组合有限元建立大桥精细有限元模型,考虑运营阶段的汽车活载、人群荷载、温度荷载(整体升降温、日照正负温差),分析荷载单独作用于异型拱桥主要构件的力学性能。结果表明:由于预应力混凝土V墩与边跨预应力混凝土主梁形成刚度较大的刚架,活载对该V墩刚构组合拱桥力学性能影响很小,但温度荷载对桥梁结构的影响较大,整体升、降温作用对预应力混凝土结构受力及变形的作用十分显著,整体升、降温作用对钢结构的受力影响不大,但变形影响显著,梯度升、降温作用对桥梁结构受力及变形的影响介于活载作用和整体升、降温作用之间。     

广珠线西江特大桥主桥索塔锚固区局部应力分析

混凝土斜拉桥索塔锚固区同时存在环向预应力和斜向拉索力的共同作用,处于空间三维应力状态,构造和受力状态都十分复杂.为揭示该区域的受力特性,以广珠线西江特大桥主桥为背景,运用有限元方法对索塔锚固区进行了空间应力分析,介绍了模型中斜拉索力、预应力、边界条件模拟的方法,给出了结构特征点处的应力值.结果表明该模型受力合理,计算方法可为同类型斜拉桥索塔锚固区的受力分析提供借鉴.     

黄墩大桥索塔锚固区实体模型试验研究

针对黄墩大桥十分新颖和复杂的主塔锚固区设计,采用1∶3的缩尺模型试验与有限元数值分析相结合的方法,研究索塔锚固区在不同索力状态下的受力特性。模型试验最大试验荷载98 t,达到设计索力的1.75倍,试验结果与有限元计算结果吻合良好。研究结果表明:钢锚箱整体基本表现为弹性工作状态,结构具有较高的安全储备。模型的受力状况与设计的设想吻合较好,构造总体受力合理,整体性好,索力传递流畅,传力途径明确,完全符合设计要求。     

基于索力和振动特性监测的多跨空间异型刚梁柔拱组合桥梁安全韧性分析

对多跨空间异型刚梁柔拱组合体系无推力拱桥进行有限元建模分析,基于振动法对吊杆索力进行检测,通过理论索力与实测索力的对比,分析该类复杂结构桥梁索力的受力规律。同时,基于历年桥梁索力检测结果,研究索力随外部荷载改变时的变化特征,对桥梁索力在长期运营状态下的健康状态进行安全韧性分析。通过测试桥梁的自振特性,分析桥梁结构整体性能,为评价桥梁工作状况提供依据。     

盾构隧道管片接头三维精细化数值模拟研究

针对现有盾构隧道管片接头构造数值模拟难以准确反映接头实际受力和变形过程的问题,以苏通GIL工程管片接头为研究对象,建立三维精细化接头数值模型,模型采用实体单元模拟接头混凝土、螺栓、套筒、垫片等构造并在螺栓上施加预紧力,采用梁单元模拟钢筋。通过接头抗弯足尺试验验证数值模型计算结果的准确性,进而分析螺栓连接状态对于接头抗弯性能的影响。结果表明： 1）所建立的接头三维精细化模型能较好地反映接头在压弯荷载作用下的变形规律,与接头抗弯足尺试验结果的对比表明其具有较好的计算准确度; 2）正负弯矩作用下,无螺栓时接头总体上更易发生张开和竖向变形,正弯矩下有无螺栓对于接头张开、竖向变形的影响较大且与轴力和弯矩有关,负弯矩下两者之间的差距较小且基本不变; 3）接头采用斜螺栓连接时,正弯矩下有无螺栓对于接头抗弯刚度的影响较负弯矩下更大。     

城市高架桥连续宽箱梁空间效应研究

采用基于ANSYS平台开发的预应力混凝土箱梁精细化数值模拟系统,研究城市高架桥连续宽箱梁受力特性,采用与梁单元分析对比的方法,探讨了预应力、恒载、温度、位移、活载等作用下的箱梁空间效应。研究发现,纵横预应力对纵横向受力均有影响;按常规梁单元分析方法,边腹板较实际情况偏于危险;各种作用的空间效应各有特点。建议对空间效应明显的宽箱梁采用精细化数值模拟系统进行分析。     

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。     

连续刚构箱梁桥横向受力的数值分析

结合一座预应力混凝土连续刚构桥,对箱梁横向受力进行三维实体数值模拟,通过车辆荷载多工况计算分析,找出车辆最不利布置位置,与作用的其他荷载组合,得到桥面板在不用荷载效应下的横向应力分布。同时建立框架模型作为对比,计算结果表明,桥面板各项应力指标均满足规范要求。     

ANSYS在体外预应力混凝土简支梁非线性分析中的应用

介绍了Ansys在体外预应力混凝土简支梁非线性分析中的应用,同时考虑了混凝土和钢筋的材料非线性以及结构几何非线性,建立了两根体外预应力简支梁的三维分析模型,分析并模拟了在三分点荷载作用下加载直至破坏的全过程,并与试验进行了比较,结果表明Ansys能较好地模拟受力全过程,分析了转向块对体外预应力混凝土简支梁受力性能的影响.     

预应力砼箱梁温度效应研究

针对温度荷载作用引起预应力砼箱梁桥产生的裂缝问题,结合某箱梁桥,建立有限元三维模型进行数值模拟,对比分析在中、英、美规范中温度梯度荷载分布模式下预应力砼连续箱梁的温度效应。结果表明,预应力砼连续箱梁在温差作用下温度效应显著,中国规范中的竖向温度梯度分布模式与美国AASHTO规范和英国BS5400规范有一定差异,在考虑温度效应时选取合适的温度梯度分布模式至关重要;各国规范在竖向正温差作用下的温度应力均超过砼抗拉强度设计值,砼结构可能开裂,实际工程中应对桥梁截面温度进行监测以准确把握结构受力情况;进行宽桥设计时不容忽视横向温度梯度的影响。     

五里坡特大桥超高墩在风荷载下的安全性分析

五里坡特大桥为85 m+4×160 m+85 m预应力混凝土连续刚构桥,其最高主墩墩高153 m,墩高居全国第二。基于超高墩具有的特殊受力和变形特征,考虑钢筋、劲性骨架及混凝土的作用,建立了高墩精细化数值模型,分别采用静力风压荷载和动力冲击风荷载对超高主墩在施工过程中的典型工况进行了安全性分析。结果表明增加的风撑横系梁构造可显著改善高墩的抗风性能,施工阶段全桥应力满足混凝土结构强度要求,施工过程整体抗风性能良好。     

运营状态下特大悬索桥无损检测及承载能力评估

为评价特大悬索桥在运营状态下的承载能力状态,选择某长度为1 108 m的双铰钢桁梁悬索桥作为研究对象。通过现场无损检测的方法确定桥梁结构的各分项检算系数,同时,利用有限元软件构建桥梁数值模型,考虑不同荷载工况下的桥梁承载能力状态。结果表明,桥墩结构强度、变形和裂缝宽度符合正常使用极限状态要求;加劲梁承载能力经过系列验算后,均能满足承载能力使用要求;对比悬索桥重要构件吊索在损伤前后的索力发现,计算索力值小于修正后的应力限值,说明吊索受力处于安全状态。总体而言,考虑桥梁的折减系数后,桥梁实际承载能力整体有所削弱,但仍能满足原设计使用要求。     

锚拉板组合结构受力特性研究

为研究系杆拱桥吊杆锚拉板组合结构的受力特性,以湖州环漾大桥为背景,对其梁上锚固系统进行实体有限元模拟,首先分析锚拉板系统在设计索力下的受力状态,包括连接件剪力分配比、钢结构应力状态及混凝土应力状态;然后,对其受力特性进行参数化分析。结果表明:①设计荷载作用下,锚拉板、加劲板开孔连接件与端承板连接件三者剪力分配比例约为:46%:33%:21%;②设计荷载作用下,开孔板连接件均处于弹性工作状态,开孔板连接件剪力竖向分布趋势呈现从上至下逐渐减小的趋势,横向分布较为均匀,边列较大;③不设置端承板,连接件最大剪力值略有增加,原端承板剪力主要转移给离端承板近的连接件,使得上、下排剪力分配更为均匀;④不设计开孔板连接件,索力荷载全部由端承板承担,导致锚拉板的受力基本呈现整体均匀受拉的受力状态,其下缘与端承板应力集中更为明显。     

三索面斜拉桥成桥索力优化分析

对三索面三片桁架主梁新结构而言,索力优化时不仅要考虑纵向结构受力和线形,而且要考虑横向结构变形及索力的分配,合理确定成桥状态下三个索面的索力是一项十分重要而繁杂的工作.该文结合在建的天兴洲大桥,先用ANSYS建立平面模型提取影响矩阵等数据,利用lstOpt软件的独特算法求得满足结构总体线形和受力要求的纵向最优索力值;再利用这组索力,在空间模型的基础上,按照不同的目标,运用影响矩阵法对三面索索力进行调值,得出索力横向分配结果,方法简单、有效.     

制动力对沥青路面纵向应力及变形的影响分析

利用ABAQUS有限元软件建立半刚性基层沥青路面三维模型,对路面施加垂直荷载和制动力荷载,比较路面结构在不同车辆制动力作用下的纵向受力和变形,分析制动力变化对路面结构纵向受力和变形的影响,得出在制动力荷载较大路段,沥青面层推移和波浪等破坏是沥青路面设计中应重点考虑的问题。     

波形钢腹板矮塔斜拉桥静力特性分析

分别以主跨180 m的波形钢腹板矮塔斜拉桥和PC箱梁矮塔斜拉桥为研究对象,通过数值模拟分析,比较2种不同主梁的矮塔斜拉桥在恒裁、预应力荷载以及温度荷载作用下结构的受力特性.结果表明,与PC箱梁矮塔斜拉桥相比,虽然波形钢腹板矮塔斜拉桥由混凝土收缩徐变引起主梁钢束预应力损失大,但其主梁的预应力效率更高,成桥状态下预应力储备...     

静载作用下桥梁结构受力分析

通过静载试验测量桥梁结构各控制截面在静荷载工况下的应力应变和变形,可判断桥梁的受力性能和工作状态。文中以高桥沟大桥为工程背景进行现场静载试验,分析计算4种荷载条件下各控制截面的结构应力和变形,数值计算结果和理论数据对比分析表明,施工过程中该桥结构符合规范要求,具有良好的受力性能。     

基于频率法的斜拉索索力测试影响因素分析

斜拉索是斜拉桥的主要受力构件之一,其索力的大小直接影响桥梁结构的内力和变形状态。频率法是运营期间的桥梁索力测试的常用方法。本文以某斜拉桥为例,通过MIDAS CIVIL建立全桥有限元模型,确定合理成桥状态,结合ANSYS斜拉索减震装置仿真分析,采用频率法对其斜拉索索力进行测试,综合考虑频率法精度的各影响因素,对索力进行安全判定。结果表明:利用未知荷载系数功能优化后的索力可靠性较高;随着减震器等效刚度的不断增大,计算索长选取方式对索力误差存在影响;考虑减震器为刚性支撑,其计算的索力更能接近真实索力;该桥实测索力整体与原成桥索力差别不大,斜拉索索力整体处于安全可控的范围内。     

斜拉桥空间异形索塔上横梁施工支架受力分析

以某双塔双索面预应力砼梁斜拉桥为工程背景,应用有限元分析软件ANSYS对上横梁支架进行精细化建模,研究门形索塔上横梁施工过程中上横梁支架的力学特性,分析空载和满载工况下支架主横梁、牛腿、纵向分配梁、扶墙杆、三角托架等主要构件的受力状态,验证其在最不利荷载组合工况下的安全性能。计算结果表明,上横梁支架主要构件的强度和变形均满足设计及规范要求。