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。     

秦淮河特大桥主桥中跨合龙段空间应力分析

针对秦淮河特大桥主桥施工过程中合龙段底板可能存在较大的复杂应力状态,建立了该桥的整体空间有限元分析模型及局部空间有限元模型。分析了多种工况下中跨合龙段附近底板的3向应力状态,得到了施工过程中合龙段底板可能出现较大竖向拉应力的截面位置,为合理确定关键应力监测位置提供了理论依据。     

自锚式悬索桥主缆无应力长度计算

主缆无应力长度的计算,是悬索桥施工监控中的重要内容。利用Midas/civil对松原天河北汊桥建立有限元模型,考虑主索鞍和散索鞍处圆曲线影响,对主缆无应力长度进行修正。由于主缆从边跨至中跨通过鞍槽进行了竖向和横向两次转向,因此需要对竖向和横向主缆的无应力长度进行修正,为计算空间索面自锚式悬索桥主缆无应力长度提供参考。     

预应力布置对箱梁腹板受力性能的影响研究

预应力混凝土箱梁桥腹板斜裂缝是结构性裂缝,受腹板纵向预应力布置方式和竖向预应力大小的影响。在收集整理国内外已建与在建的预应力混凝土箱梁桥腹板开裂成因的基础上,以两座大跨径预应力混凝土箱梁桥为例,有针对性地从设计方面分析顶板束、腹板下弯束和底板束对腹板主拉应力计算的影响,并提出一些相应预防措施。     

预应力砼箱梁节段张拉锚固面底板纵向裂缝分析与处理

移动支架逐孔现浇施工法具有施工作业标准化、工作周期化的特点而被广泛采用,但箱梁节段张拉锚固面底板常产生纵向裂缝．利用商业有限元软件ANSYS对某桥箱梁节段张拉锚固面底板混凝土及横向钢筋应力进行了分析,找到了底板纵向裂缝产生的原因,分析了后续节段施工对裂缝宽度的影响,并提出了相应的改进措施．本文的结论对移动支架逐孔现浇施工法的设计与施工具有工程参考价值．     

连续梁（刚构）桥主跨底板施工监控

连续梁(刚构)桥是目前应用最广泛、设计和施工最为成熟的桥型之一,但近年来有多座桥梁出现底板裂缝和局部混凝土崩裂事故。文章从力学角度出发并结合现场施工对该现象进行分析,得到了导致底板破坏的几个主要因素,指出连续梁主跨底板最易崩裂的具体位置,并结合工程实例对底板施工监控提出针对性建议。     

连续梁桥加固技术施工监控研究

以某高速公路互通为工程背景,根据桥梁的受力特点,采用有限单元法进行理论计算。通过对连续梁桥加固全过程进行现场施工监控,分析比较结构的应力、挠度改变量等的理论值和实测值。结果表明:经加固后连续梁桥,桥梁线形及应变变化不大,底板压应力储备提高,达到了加固设计要求。     

大跨径预应力混凝土箱梁桥底板破坏数值分析

为减小大跨径预应力混凝土桥梁变形、控制裂缝发生,设计中常在变高度连续箱梁中跨曲线底板内施加足够的纵向预加应力.这种情况下,箱梁底板将处于高开孔率、高应力状态,在近几年预应力混凝土箱形连续梁（刚构）桥施工中,经常出现箱梁底板在合龙束张拉过程中发生沿底板孔道上下层混凝土整体破坏的工程事故.文中对某典型破坏事故进行考虑材料非线性的箱梁底板破坏机理精细化数值分析,重现了破坏全过程,并根据箱梁底板在施工过程中所处状态和受力特点,分析了底板裂缝出现的机理、破坏路径以及底板不同类型普通钢筋的作用机理.     

波形钢腹板预应力混凝土连续梁桥参数敏感性分析

为研究波形钢腹板预应力混凝土连续梁桥的参数敏感性,以减河大桥为研究对象建立有限元模型,分析主梁质量、混凝土弹性模量、预应力损失及混凝土收缩徐变等参数对主梁结构的影响,从主梁顶板、底板应力变化及竖向挠度变化确定各参数对结构的影响程度,即参数敏感性.结果表明:主梁质量、预应力损失和混凝土收缩徐变对桥梁结构影响较大,混凝土弹...     

预应力连续梁桥悬臂浇筑施工关键问题及位移与应力的施工模拟分析

以预应力混凝土连续梁桥为例,对影响桥梁施工控制的因素进行了探讨,对悬臂浇筑施工监控中的关键问题进行了分析,最后进行了施工过程中的位移与应力的施工模拟。     

某连续箱梁桥现浇段锚下局部应力分析

针对某大跨度预应力混凝土连续箱梁桥在施工阶段出现边跨支点附近底板＂八字形＂裂缝情况,采用通用有限元分析软件ANSYS9.0对该桥边跨现浇段进行锚下局部应力计算分析。分析结果表明,过大的边跨底板纵向预应力可能是造成开裂的主要原因。     

地基对加筋土挡墙影响的对比分析

为了分析地基对加筋土挡墙的影响，开展了两组离心模型试验. 首先根据相似理论确定试验相似比尺，其次根据相似比尺选取试验材料并制作模型进而开展砂土与黏土地基工况时的模型试验，最后采集并分析了填筑期与施工期的墙体位移、水平土压力、基底竖向应力与筋材应变. 结果表明:砂土地基时墙体的位移最大值位于结构的上部；黏土地基填筑阶段时墙体的位移约为砂土地基时的3倍并且加载阶段时墙底的位移可达30 cm；水平土压力系数沿着高度方向非线性分布，同时加载期的数值小于填筑期时的值；黏土地基时的墙背水平土压力系数小于砂土地基时的数值；与砂土地基时相比，黏土地基的变形可以减小面板底部竖向应力集中的趋势，使其竖向应力与自重应力比值接近1.0；与砂土地基时筋材拉力相比，由于黏土地基时墙体位移较大，因此此时底部筋材应力可增大3倍，同时筋材应变最大值出现的位置相对更远离墙面.      

结构层模量对路面力学响应影响的三维数值分析

目前关于路面结构层模量对路面结构力学响应影响的研究一般是利用弹性层状理论进行分析。从三维数值分析的角度，分别从路表弯沉、面层和基层内的压应力及拉应力等方面说明了结构层模量及基层条件对路面结构力学响应的影响。分析认为路面各结构层模量的提高能减小路面表面弯沉，较高的基层模量会增大面层内的压应力，较高的底基层模量能减小基层底面的拉应力。有关分析结果对路面结构的设计和施工具有参考价值。     

足尺沥青混凝土路面加速加载动力响应

采用足尺沥青混凝土路面加速加载试验设备,检测了移动车辆荷载下路面结构的动力响应,分析了面层底部的动应变和土基顶竖向压应力,研究了车辆轴重、行驶速度和轮胎胎压对路面结构动力响应的影响,分别建立了动力响应与轴重、车速的回归模型,在不同轴重、车速和胎压下对4种路面结构进行了试验。分析结果表明:在行车荷载作用下,面层底部应变响应呈拉压应变交变状态;在中等试验温度条件下,面层底部应变响应随轴重的增加而线性增加,土基顶竖向压应力呈单向应力状态,且随轴重增加而增大;车速显著影响面层底部应变响应,但对竖向压应力影响不大,仅影响应力的脉冲持续时间;随车速增加,应力脉冲时间缩短,面层底部应变响应减小;重载车辆在低速行车时对路面的破坏作用更严重,但胎压对面层底部应变和土基顶竖向压应力影响较小。     

基于应力吸收层的沥青加铺层温度应力分析

对加铺沥青面层的水泥混凝土路面进行温度应力分析发现：应力吸收层并不是越厚越好,应力吸收层的厚度对层间剪应力和结构竖向位移影响较大,而对沥青层底拉应力的影响比较小;高模量的应力吸收层材料对结构竖向位移、层间剪应力和沥青层底拉应力均不利。     

考虑相变作用的冻土路基应力与变形分析模型

基于冻土路基温度场的控制方程,考虑水分转化为冰的相变作用对土体瞬时变形和蠕变变形的影响,建立路基应力和变形的二维数值方程,并通过1月份的路基冻胀力学模型,分析冻胀带内水分相变引起的路基应力和变形的分布规律.研究发现,在冻胀区域一定的情况下,冻胀率的大小决定了路基表面应力和变形的极值大小;竖向位移的最大值在坡脚处产生,并向路基中部和左侧边界逐渐递减;随着冻胀率的增加,路基表面裂缝有从坡脚向路中发展的趋势;路基表面产生最大拉应力的位置与最大竖向位移的位置基本吻合;路中所承受的拉应力主要发生在水分集聚的相变带范围内.结果表明,相变作用是引起路基发生冻胀病害的直接因素,分析路基应力与变形的分布规律是研究多年冻土路基破坏机理的有效方法.     

三角形波动载作用下半刚性沥青路面动态响应量三维有限元分析

针对动载条件下半刚性沥青路面结构破坏问题,采用三角形波激励加载,考虑车辆超栽以及车速变化对路面结构动态响应量的影响,利用三维有限元数值法对超载、快速、慢速条件下的路面各结构层动竖向位移和层底动弯拉应力分布规律进行数值分析计算。结果表明,动载条件下,路表所形成的横向弯沉盆影响范围为6．2m,而基层层底沿横向0．35m范围内均承受动拉应力;车速越慢,超载越严重,路表、路基顶面的竖向动位移峰值及动弯拉应力峰值越大,在交通堵塞、长大纵坡的行驶环境中,路面材料的要求更高。     

PC箱梁横隔板对其截面应力影响的空间分析

对一座铁路三跨连续PC刚构桥变截面宽幅箱梁进行了空间应力分析.分析结果表明,预应力空间效应、箱梁剪力滞及畸变等因素使箱梁顶、底板应力沿横向分布出现很大起伏,箱梁横、纵向应力沿横向出现明显的不均匀,截面变形也表现出畸变和不平顺性.为了减轻和克服这种不利的受力状态,增设横隔板能显著增大结构的横向刚度,达到减少箱梁顶、底板应力峰值,降低应力不均匀性的效果.本文得出的结论可为同类桥梁的设计和施工提供一定的参考.     

爆破震动对路堑边坡的数值模拟

开挖爆破是山区路堑边坡的常用施工方法,爆破开挖会对周围边坡造成严重危害,因此有必要研究爆破震动波对既有边坡的影响。市政规范规定50 m为铁路保护范围,该范围内禁止爆破施工,200 m范围内为控制性爆破范围。选取振速接近1.5 cm／s的实测爆破震动波,对工程实例场平边坡进行数值模拟。由于边坡距北侧现状渝怀铁路50 m ,在对地块进行场平开挖时,需采取控制性爆破施工,文中模拟爆破震动对该边坡的影响。结果显示：U X位移主要集中在坡面坡脚位置,UY位移从上至下呈依次减小趋势;应力分布从上至下逐渐增大,最大应力集中在坡底处;加速度时程曲线坡顶波动最为激烈,坡脚次之。本次模拟采用的炸药用药量对该边坡基本不造成危害。     

Mechanical properties of asphalt pavement structure in highway tunnel

A linear full 3D finite element method （FEM） was performed in order to present the key design parameters of highway tunnel asphalt pavement under double-wheel load on rectangular loaded area considering horizontal contact stress induced by the acceleration/deceleration of vehicles. The key design parameters are the maximum horizontal tensile stresses at the surface of the asphalt layer, the maximum horizontal tensile stresses at the bottom of the asphalt layer and the maximum vertical shear stresses at the surface of the asphalt layer were calculated. The influencing factors such as double-wheel weight; asphalt layer thickness; base course stiffness modulus and thickness; and the contact conditions among the structure layers on these key design parameters were also examined separately to propose construction procedures of highway tunnel asphalt pavement.