桥墩在自重及风荷载下稳定性的位移判断法浅析

探讨通过位移条件判断高墩的稳定性,以此丰富现有的判断条件。基于理论推导求得矩形截面（包括双薄壁）桥墩在风荷载及自重作用下的位移函数,发现双薄壁墩合理截面的内在关系,并通过有限元计算及与实际双薄壁墩截面的对比验证其正确性。通过理论推导提出了高墩稳定性的位移判断条件,此方法简单,方便,准确度较高。     

连续刚构桥双薄壁墩参数设计方法研究

根据主梁与桥墩共同变形协调条件，建立了墩顶荷载与双薄壁桥墩单墩内力之间的关系；应用非线性规划理论，考虑强度和稳定约束，建立了双薄壁墩的主要设计参数的罚函数，给出了连续刚均桥双薄壁墩参数方法，编制了设计计算程序，并进行了实例分析。     

基于MATLAB神经网络确定梁式桥桥墩计算长度系数

桥墩计算长度系数与其墩高、墩身截面尺寸以及边界条件等均相关,该值的确定在工程界一直未能得到妥善解决。基于MATLAB径向基神经网络原理,首先通过有限元与欧拉公式计算采集训练数据样本,进而利用MATLAB对数据进行训练创建径向基神经网络;然后通过随机选取若干组测试数据,对比分析有限元与欧拉公式、径向基网络拟合以及线性拟合3种方法下的计算长度系数。对比结果显示,基于MATLAB径向基神经网络拟合所得的墩柱计算长度系数,与有限元结合欧拉公式所得结果吻合良好,同时具备快捷方便的特点,可以在今后的工程设计中加以应用。     

装配式梁桥双柱式圆形高墩计算长度系数参数分析

介绍了通过弹性稳定分析求得一阶临界失稳力,结合欧拉公式计算装配式梁桥高墩计算长度系数的方法;并根据此方法分析了高墩在施工阶段的计算长度系数;通过参数分析研究了双柱式高墩与墩身自重、非理想边界条件、墩高及墩径之间的关系。结果表明:墩身自重、非理想边界条件、墩高和墩径对高墩计算长度系数有较大影响。计算长度系数不能仅由固定值代表,而应该根据墩柱的具体情况,结合墩柱特定条件分析。     

桥墩结构形式对小花沟连续刚构桥高墩稳定性影响分析

利用有限元对小花沟连续刚构桥最高墩的三种桥墩设计方案进行了稳定分析,所用的三种墩身方案分别为:上部为双薄壁、下部为单薄壁空心墩的组合式桥墩,单薄壁空心墩且左右幅桥墩间设置两道横撑,单薄壁空心墩且左右幅桥墩间仅设置一道横撑.分析中考虑几何非线性和材料非线性对稳定性的影响.结果表明,在上部构造及墩高不变的情况下,上部为双薄...     

高墩稳定性计算

从能量原理的瑞利-里兹法出发,提出了考虑墩身自重,并能运用于变截面墩的临界力计算方法。主要研究了一端固支一端自由和一端固支一端铰结2种边界条件情况,提出了失稳临界力的计算公式,供设计人员参考。     

连续刚构桥墩长度系数计算方法

本文根据有限元模型以及由欧拉公式推导出的桥墩长度系数计算公式,来计算连续刚构桥墩的桥墩长度系数,并分析了桥墩长度系数与桥墩墩顶水平抗推刚度及桥墩自身水平抗推刚度之间的关系;对于特殊桥梁还给出简化的计算方法。     

翻模法在等截面双箱式薄壁空心桥墩施工中的应用

为了更好地评价翻模法在等截面双箱式薄壁空心墩施工建设中的适用性,保证墩身的的整体质量及使用寿命,以具体施工为例,介绍翻模法在等截面双箱式薄壁空心墩施工建设中的施工原理及主要工艺流程,分析墩身模板设计及施工注意事项,并明确薄壁空心墩施工的主要施工通病及其防治措施。结果表明:在等截面双箱式薄壁空心墩施工建设中采用翻模法时,模板投入量小、复用率高,能够在有效降低施工造价的同时保证墩身施工质量。     

塔墩梁固结矮塔斜拉桥合龙顶推力的简化计算方法

为确定塔墩梁固结体系矮塔斜拉桥在中跨合龙时所施加的纵向水平顶推力的合理取值范围,从控制桥墩裂缝宽度的角度出发推导其简化计算方法。基于《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中的裂缝宽度公式,推导双肢薄壁墩塔墩梁固结矮塔斜拉桥在顶推阶段和正常使用阶段的桥墩裂缝宽度与顶推力的关系式,由此确定合龙顶推力的取值范围,在此基础上考虑合龙温差对顶推力进行修正。以104国道上某三塔矮塔斜拉桥为例,计算该桥在中跨合龙时的顶推力,并与有限元计算结果进行对比,验证了该简化计算方法的有效性,且该方法具有较高的精度和计算效率。     

结构参数对高墩大跨空腹式连续刚构桥稳定性的影响

以高墩大跨空腹式连续刚构桥为研究对象,基于结构稳定性理论,采用有限元方法,分析了双薄壁墩双肢间距、内外壁坡度及薄壁连接墙设置高度的变化对桥梁结构稳定性的影响。研究结果表明:斜腿施工最大悬臂状态的稳定性好于主梁施工最大悬臂状态的稳定性;双薄壁墩双肢间距对纵桥向失稳模态有一定影响,而对横桥向失稳模态的影响很小;墩身外壁坡度对横桥向、纵桥向失稳模态影响较大,而墩身内壁外壁坡度对横桥向、纵桥向失稳模态影响较小;外壁坡度较小时,结构外荷载对失稳模态影响较大,外壁坡度较大时,结构自重对结构稳定性占主导地位;双薄壁连接墙主要影响纵桥向失稳模态。     

PC连续刚构桥双薄壁墩设计参数优化分析

针对PC连续刚构桥双薄壁墩设计参数的优化,选取主要设计参数墩高、壁厚、双肢间距及跨径为研究对象,利用数值分析方法,应用桥梁专用有限元软件得到双薄壁墩两肢的内力和应力,基于主墩混凝土材料力学性能,根据应力安全系数确定最优结构参数,并依据既有实桥资料和计算数据,利用多元线性回归方法,拟合得到PC连续刚构桥双薄壁墩设计参数优化的计算公式,所得回归公式可应用于双薄壁墩结构参数优化。     

双肢薄壁墩刚构桥稳定性计算方法

根据压杆稳定理论,研究了刚构桥在恒载作用下失稳特征值的解析求解方法。求解临界失稳力时,桥墩有效高度可取墩高,桥墩等效失稳荷载可取其所承担上部结构荷载与墩身自重的一半之和,建立有限元模型对文中求解方法进行了验证。结果表明,在最大悬臂阶段,失稳特征值计算误差随墩高增大而减小,成桥阶段,文中方法有较高精度。桥墩高度不同时,可按各桥墩分别计算其失稳特征值,整桥的失稳特征值等于各墩失稳特征值的平均值。算例分析表明,运用文中方法的计算结果与有限元计算结果吻合良好,计算方法简便,更有实用价值。     

单肢空心薄壁高墩大跨连续刚构桥稳定性分析

单肢空心薄壁墩作为高墩连续刚构桥桥墩的主要形式之一,在工程中广受青睐,但其稳定性计算与分析较少见诸于文献。以墩高132m的黄石特大桥为依托,运用Midas/Civil建立空间有限元模型,对单肢空心薄壁高墩大跨连续刚构桥的各个施工阶段的稳定性进行计算,并将计算结果与理论推导公式进行对比检验。计算结果表明,其各阶段稳定性满足要求;最不利稳定状态出现在最大双悬臂阶段;横向的墩顶系梁可以显著增加稳定性;风荷载及温度荷载对稳定性的影响不明显。运用理论公式进行静定状态的墩顶临界荷载计算,其结果和有限元计算结果吻合,既简单又符合实际情况,可以在设计中直接运用。     

三滩黄河大桥双薄壁桥墩的设计参数优化

根据双薄壁桥墩连续剐构桥特点及三滩黄河大桥实际情况,确定了山不同工况组成的计算方案,文中通过大量有限元分析,研究了双薄壁墩各设计参数与桥墩剐度的改变对结构的应力、位移、稳定性等方面的影响,同时根据优化分析结果,建立了主跨跨径、墩高、双肢间距及壁厚之间的函数关系。     

具有初始缺陷的高桥墩稳定性分析

将施工中存在初始缺陷的高桥墩视为两端铰支的压杆,采用瑞利—里兹法推导其稳定临界压力公式。利用公式进行计算,算例结果表明初始缺陷的存在会降低桥墩承载力。     

水下桥墩结构的振动分析

为研究水流对桥墩结构振动特性的影响,分别建立了水与实体桥墩和空心桥墩的流固耦合模型,计算了各自的振动频率,并与理论公式的计算结果比较,两者基本吻合.分析后得出结论:考虑内部水流作用时,空心桥墩的自振频率随壁厚的减小呈现先缓慢增大,后迅速减小的趋势;水流对高墩和薄壁墩自振频率的影响更大.     

桥墩形式对连续刚构桥动力特性的影响

以西禹高速公路杏沟连续刚构桥为研究对象,采用ANSYS有限元程序,并考虑边跨支座处的弹性约束作用,建立了该连续刚构桥动力计算的整体空间有限元计算模型,探讨了连续刚构桥采用钢筋混凝土四柱式桥墩、双薄壁空心墩、单薄壁空心墩及独柱实心墩时的动力性能。计算结果表明:4类桥梁自振频率依次增大,四柱式桥墩和双薄壁空心墩的桥梁振动以桥墩弯曲为主,单薄壁空心墩和独柱实心墩的桥梁振动以桥面弯曲为主;在不同地震波作用下,由于地震波的卓越周期以及结构自振特性等不尽相同,4类结构的动力反应也不尽相同。     

大跨连续刚构桥高墩有效计算长度研究

为研究大跨连续刚构桥的双肢薄壁高墩有效计算长度,以某三跨预应力混凝土连续刚构桥为工程背景,利用ANSYS建立其初始空间三维有限元模型,通过结构整体稳定分析得到构件临界荷载,再由欧拉公式反推桥墩有效计算长度。根据全桥失稳模态分析结果提出了双肢墩有效计算长度简化模型,据此对悬臂施工大跨度连续刚构桥的高墩有效计算长度进行了系统性研究。结果表明,施工和成桥阶段的高墩横桥向有效计算长度系数均可取值2.0;高墩纵桥向有效长度系数可根据本文提出的建议值查表插值取用。     

变截面空心薄壁墩的稳定计算

从能量原理的Ritz-Timoshenko法出发,推导出了变截面空心薄壁桥墩的稳定临界力的计算方法。主要研究了一端固支一端自由和一端固支一端链杆铰支两种边界条件情况,提出了失稳临界荷载的计算公式,并通过算例验证了公式的计算精度能满足设计需要。     

简支梁桥的高墩计算长度分析

高墩简支梁桥的计算长度问题在工程界一直没有定论。本文从高墩稳定的角度出发,运用有限元软件以及压杆的欧拉临界公式,推导出桥墩的计算长度,据此可以更加准确的进行高墩的承载力和稳定性设计。