槽形梁斜拉桥塔梁固结区受力分析及构造细节

某槽形梁斜拉桥塔梁固结区采用预应力混凝土结构,槽形主梁在两侧与塔柱固结、主梁下设横梁与桥塔形成横向框架体系.为研究该槽形梁斜拉桥塔梁固结区的受力特性并验证结构安全性,采用有限元软件ANSYS建立塔梁固结区空间模型,验证模型正确性后分析固结区结构的应力分布情况,并探讨了槽形梁底板上缘与塔柱交接角、槽形梁过人洞与塔柱人洞交接角以及塔柱过人洞折角等构造细节对固结区应力的影响.结果表明:塔梁固结区整体应力满足使用要求,但存在局部应力集中现象.最大主压应力、最大主拉应力分别出现在槽形梁底板上缘与塔柱交接角处及槽形梁过人洞与下塔柱人洞交接角处.构造细节改进后,塔梁固结区应力集中程度明显降低.     

长门特大桥塔梁墩固结区局部构造设计参数分析

长门特大桥主桥为主跨550m的双塔双索面混合梁斜拉桥,H0梁段与桥塔塔柱及下横梁整体浇筑形成塔梁墩固结体系,其局部构造和受力模式均较复杂。为研究该桥塔梁墩固结区应力分布情况及设计参数的影响性,指导设计优化,采用ANSYS有限元软件建立该桥塔梁墩固结区局部结构实体模型,分析固结区的应力,以及固结区几何构造参数和横向预应力钢束、U形预应力钢束等配筋参数对固结区受力性能的影响。结果表明:塔梁墩固结区局部应力均在规范容许范围内;塔梁墩固结区主梁顶板、下横梁底板厚度等参数变化对其局部应力分布影响较小;等倍数整体调整预应力钢束中的钢丝数目将增大较大拉应力分布范围,原设计预应力配筋参数合理;为便于施工、减小较大拉应力分布范围,可去除人洞处的U形预应力钢束,在间距较大处增加钢束,作为优化设计方案。     

塔梁固结体系斜拉桥下横梁预加力效应研究

塔梁固结体系斜拉桥结构刚度大,但斜拉桥桥塔巨大刚度对于桥塔下横梁内预应力钢筋的张拉将产生不利影响,导致下横梁内预应力储备不足,对结构后期受力很不利。运用有限元分析方法,对桥塔下横梁预应力张拉效果进行了对比分析研究,说明桥塔刚度对下横梁预应力施加效果的影响程度,并提出了若干改进下横梁内预应力钢筋张拉效果的的方法,以供类似桥梁设计和施工时参考。     

塔梁固结体系斜拉桥的下横梁预加应力效应研究

塔梁固结体系斜拉桥结构刚度大,但斜拉桥索塔巨大刚度对于索塔下横梁内预应力钢筋的张拉将产生不利影响,导致下横梁内预应力储备不足,对结构后期受力很不利.该文运用有限元分析方法,对索塔下横梁预应力张拉效果进行了对比分析研究,说明索塔刚度对下横梁预应力施加效果的影响程度,并提出了若干改进下横梁内预应力钢筋张拉效果的方法,以供类似桥梁设计和施工时参考.     

部分斜拉桥塔梁墩固结点局部应力分析

庆淄路惠青黄河公路大桥为部分斜拉桥,矩形桥塔,塔梁墩固结,桥塔处主梁设置有斜向横隔板.建立其塔-梁-墩固结部位的三维有限元模型,分析该部位的局部应力.重点分析桥塔作用在主梁上的荷载对0号块主梁应力的影响,以及竖向及横向预应力荷载的效应.     

某矮塔斜拉桥主梁施工期开裂原因及影响参数分析

某主跨88 m矮塔斜拉桥,在施工过程中出现了较为典型的主梁边室U形裂缝和顶板底面45°斜裂缝。为研究主梁施工期开裂原因和主要影响参数,采用空间分析方法对其进行了空间有限元施工仿真分析。研究结果表明:梁段结合面施工质量低劣、承载能力不足是造成梁体U形开裂的直接原因,局部应力水平较高是造成结合面处开裂的潜在原因;Z向应力过大是翼缘板底缘开裂的主要原因,翼缘处截面削弱是次要原因;顶板横向预应力过大、是造成顶板底面45°斜裂缝的主要原因;横向预应力对底板Z向正应力和顶板底缘主拉应力影响较大。     

在役混凝土箱梁桥顶板加劲横梁开裂分析

以某在役混凝土悬臂箱梁桥顶板加劲横梁横向开裂为背景,通过建立3D实体有限元模型和分析多种荷载工况对加劲横梁应力变化的影响,讨论了引起加劲横梁横向开裂的主要原因。结果表明,横向有效预应力不足是引起开裂的主要原因,体外预应力束张拉和车辆荷载作用加速了加劲横梁底部横向拉应力的增长,横向有效预应力下降和超载车辆作用将进一步增加顶板加劲横梁开裂的风险。     

钢-混叠合梁独塔斜拉桥塔梁墩固结区应力分析研究

为保证钢-混叠合梁斜拉桥塔梁墩固结区设计的可靠性,采用Ansys建立塔梁墩固结区局部模型,在验证模型正确性的前提下,分析塔梁墩固结区混凝土及钢梁的应力状态,结果表明:塔梁墩固结区总体应力水平满足规范要求,但在固结区横梁端部及钢纵梁与横梁相交处存在应力集中现象。通过采取增大锚垫板尺寸和增加应力集中区域普通钢筋布置的改善措施,可有效缓解塔梁固结区域应力集中问题。     

连续刚构桥底板纵向裂纹原因分析

根据某连续刚构桥主跨跨中附近底板纵向裂纹的特征,结合桥梁设计参数取值分析、全桥整体空间计算和跨中梁段局部应力分析以及其他桥梁裂纹的分析成果．认为跨中底板在自重和纵向预应力作用下,底板将出现横向拉应力,而波纹管偏离设计位置致使底板混凝土出现更大的局部拉应力,以及预应力钢束张拉时,混凝土强度可能尚未达到要求是导致跨中附近底板混凝土出现纵向裂纹的主要原因。     

组合梁斜拉桥桥面板纵向抗裂措施研究

为增强组合梁斜拉桥混凝土桥面板抗裂性能,以某在建主跨320m的双塔双索面组合梁斜拉桥为背景进行抗裂措施研究。采用ANSYS软件建立三维有限元模型,分析张拉桥面板横向预应力筋工况下混凝土桥面板、钢主梁应力以及焊钉剪力,并计算改变焊钉直径、采用柔性焊钉与改变湿接缝施工顺序后的横向预应力施加效率。结果表明:仅改变焊钉直径或采用柔性焊钉对横向预应力施加效率影响很小;相比于原设计方案(湿接缝全部施工完成后张拉横向预应力,Φ22mm普通焊钉),主纵梁或横梁与桥面板滞后结合将导致局部焊钉受力增大,焊钉剪力增大86%～130%,应用柔性焊钉后,可有效减小该效应;主纵梁、横梁与桥面板滞后结合后,施加效率可提高7%～30%,而仅主纵梁与桥面板滞后结合对施加效率影响很小。主纵梁、横梁与桥面板滞后结合,并在小纵梁布置柔性焊钉连接件的方案最有效,预应力施加效率达88%以上。     

大跨度斜拉桥墩塔梁固结区受力特性及结构优化

以某快速路上一座双向八车道、主跨250m、全长465m的跨铁路大跨度双塔单索面斜拉桥为例,采用有限元分析软件Midas FEA建立墩、塔、梁固结处局部有限元模型,根据多尺度模型的理论方法,对墩塔梁固结处主梁、索塔、桥墩的应力分布情况进行了分析,得出了该处结构的拉、压应力分布规律,并确定了最大应力位置.针对超宽桥面翼缘处...     

基于先张法的预应力双T型梁支撑构件稳定性分析

先张法预应力T型梁是桥梁工程中的一种新型装配式构件，预应力T型梁下部支撑构件的稳定性会对T型梁的制作及后期安装有较大的影响。以荣乌高速公路桥梁工程为例，分别对3种预应力T型梁下部的支撑构件张拉台座、传力支墩、端横梁进行稳定性分析，得出以下结论：张拉台座满足抗倾覆和抗滑移稳定性要求，边张拉台座的稳定性高于中张拉台座；预应力T型梁下的支墩均满足稳定性要求，系梁连接后的单排边支墩+中支墩组合形式下的稳定系数最大；端横梁混凝土的最大拉应力位于梁端部且靠近双T型梁槽口方向，最大压应力在槽口处有所减小，钢筋最大拉应力位于端横梁中部。     

斜拉桥拱形主塔施工过程分析与下横梁预应力张拉工序优化

斜拉桥拱形主塔由于良好的受力性能和美学效果得到了广泛应用,其施工过程的安全性和施工工序的优化值得关注。该文以韶关曲江大道江湾大桥主桥拱形主塔为工程背景,采用Ansys和Midas两种软件建立拱形主塔施工全过程的有限元模型,并研究下横梁预应力钢筋张拉顺序对主塔根部拉应力的影响规律。主塔施工全过程的应力分析结果显示:下塔柱在某些工况的拉应力偏大,全过程压应力均在安全范围之内。同时,对下横梁预应力张拉工序进行优化之后,主塔根部区域的拉应力得到改善。     

矮塔斜拉桥横梁斜交0号块空间应力分析

礼乐河大桥主桥为矮塔斜拉桥。因主墩和中横梁斜交8°,0号块的构造和受力较为复杂,采用通用有限元软件建立了0号块的局部计算模型,分析该部位的空间应力传递和分布特点。通过计算分析可知,0号块除局部外,整体以受压为主;横梁范围内横桥向应力在顺桥向上分布不均匀;横梁边支座范围内存在较大的主拉应力;另应注意支座处混凝土和塔梁交接处混凝土的局部承压设计。     

南叶公路桥主桥施工过程中两个关键技术问题的探讨

南叶公路桥主桥为一跨径127 m的钢管混凝土系杆拱桥,采用先拱后桥的施工方法。主桥施工过程中,在系梁没有张拉预应力之前,拱肋拱脚的水平力由临时水平拉索以及拱脚处水平止推装置共同承受,然后通过分批张拉系梁预应力钢束来替换。临时水平拉索与水平止推装置的共同受力与系梁预应力的张拉控制是主桥施工过程的两个关键技术问题。结合实际施工情况并通过详细的结构分析,合理控制了临时水平拉索与水平止推装置所承受的水平力;通过分析对系梁预应力钢束张拉顺序进行了优化,实现了水平力的替换并有效控制了系梁的混凝土压应力水平,确保了主桥施工的顺利完成。     

赤壁长江公路大桥钢锚梁索塔锚固结构优化设计

赤壁长江公路大桥主桥为主跨720m的结合梁斜拉桥,9～29号斜拉索采用钢锚梁索塔锚固体系。钢锚梁与钢牛腿最初设计采用张拉后固结连接,设计分析发现后期更换斜拉索时施工复杂,断索时固结连接受力较大。优化设计为在钢锚梁底板增设顺桥向限位钢板,限位钢板与钢牛腿顶板侧面磨光顶紧,即张拉后顶紧式连接;钢锚梁与钢牛腿之间采用普通螺栓栓合。通过优化,换索时可直接对称放松旧索、更换新索、再对称张拉新索,断索后斜拉索水平力通过限位钢板以压力的形式传递至塔壁。采用有限元软件建立该桥索塔锚固区索力最大节段模型进行计算,得到优化方案塔壁在换索工况下不受力、在断索工况下外侧受拉,规避了原方案塔壁内侧受拉,在塔壁外侧配置适量预应力后,可满足受力要求。     

预应力束张拉顺序对锚下局部应力的影响分析

预应力混凝土构件中通常布置有多束预应力束,在施工设计中需要考虑预应力束的张拉顺序,合理的进行预应力筋的张拉.采用通用有限元程序ANSYS,对不同的预应力束张拉顺序下荫田大桥主梁被动锚固区的局部应力进行了分析计算.     

曲线梁桥预应力筋张拉次序优化分析

以武汉长丰大道快速路高架中的L14联大跨度曲线预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景,对工程中采用的预应力钢束张拉次序进行数值模拟及优化。采用独立建模耦合法建立混凝土实体与预应力钢束模型,通过ANSYS荷载步施加方式分别模拟实际工程中的预应力钢束张拉次序,一种腹板预应力钢束优化张拉次序以及4种顶、底板预应力钢束优化张拉次序,对比研究不同张拉次序对曲线梁桥力学性能的影响。研究表明,通过优化预应力筋张拉次序对桥梁的力学性能有一定的提高,并给出了更为合理的张拉顺序。     

马鞍山长江公路大桥塔梁固结处模型试验研究

为研究马鞍山长江公路大桥塔梁固结处的受力性能,对实桥相应部位进行缩尺模型试验,并结合有限元计算对模型进行受力分析。选取半幅实桥中相应部位的塔柱和含塔梁固结处的下横梁及加劲梁制作成1∶4缩尺模型,进行塔梁固结处控制工况加载,并采用ANSYS建立相应空间三维实体模型进行理论计算。试验结果与有限元计算结果表明:塔梁固结处各部位的应力均满足规范要求,结构具有足够的安全度。     

千米级斜拉桥主塔横梁先塔后梁施工技术

嘉鱼长江大桥为主跨920m混合梁斜拉桥,采用钻石形桥塔,桥塔下、中塔柱转折处设置一道下横梁,采用先塔后梁的方法进行施工。为避免塔柱外倾造成塔肢根部应力过大,在下横梁底部设置拉压体系。文中从模板施工、钢筋施工、砼分层浇筑和预应力筋施工等方面阐述了下横梁施工技术。