既有装配式梁桥横向连接构造评价技术进展

为评价既有装配式梁桥典型横向连接构造的技术状况,以空心板梁的铰缝和T梁桥的横隔板等为主要分析对象,通过文献调研和工程实践总结,系统介绍了中国装配式梁桥的使用现状,包括典型病害形式、病害形成机制及其对全桥结构性能的影响,重点阐述了现有的关于横向连接构造评价技术的研究进展情况,指出了今后的发展方向。这些对于改进装配式梁桥的设计及有效评定既有梁式桥的承载能力等均具有较好的参考价值。     

诊断性荷载试验方法在装配式梁桥中的应用

为全面评定装配式梁桥的横向性能,以内蒙古某大桥为背景,针对装配式梁桥结构组成特点,提出了一种诊断性荷载试验方法,采用较小的加载效率在横桥向各片主梁上分别进行独立加载,并在实桥中进行试验,与常规荷载试验方法所得数据进行对比分析。结果表明,常规荷载试验方法难以判别不同主梁之间的质量差异以及梁间横向联系强弱的差异;诊断性荷载试验方法灵活,在测试桥梁横向性能方面具备较强的针对性;诊断性荷载试验方法在评价装配式梁桥的横向性能方面更加有效,可以作为传统荷载试验方法的一种补充和验证。     

考虑铰缝损伤的装配式空心板梁桥荷载横向分布系数计算方法

为准确计算装配式空心板梁桥铰缝损伤后跨中截面荷载横向分布系数,以5片空心板组成的装配式梁桥为研究对象,基于铰接板梁法,考虑铰缝损伤,提出修正铰接板梁法。基于铰缝损伤的受力特性(铰缝抗剪刚度变小,使铰缝两侧的空心板间产生附加挠度Δwi),引入铰缝刚度分配系数ξi和协同工作系数i,根据相邻板梁在铰缝处竖向相对位移为0的变形条件,推导出铰接力gi正则方程并求解,采用铰接力gi与荷载横向分布影响线竖标值ηij的对应关系,计算荷载横向分布系数。采用该方法计算4×13m简支钢筋混凝土空心板梁桥跨中荷载横向分布系数,并与荷载试验、有限元法及传统铰接板梁法的结果进行对比。结果表明:该方法的计算结果与桥梁荷载试验的结果较相符,验证了该方法的有效性。     

预应力混凝土空心板桥横向体外预应力加固方法

针对预应力混凝土空心板梁桥存在的病害,采用施加横向体外预应力筋进行加固。以某装配式空心板梁桥为背景,建立板梁桥加固前、后三维空间有限元模型。通过分析桥梁跨中截面铰缝处混凝土应力值证明采用横向预应力筋加固板梁桥效果显著。     

实心板梁底增设钢横梁加固方法研究

针对装配式板梁桥铰缝破坏导致的单板受力现象,基于横向分布理论,建立装配式实心板空间梁格模型,以不同型号、不同间距的双肢槽钢、冷弯矩管作为不中断交通施工的加固钢横梁,并通过对比加固前后的横向分布影响线来确定经济合理的加固方案。     

装配式T梁桥横隔板参数优化设计分析

针对装配式T梁桥横隔板在工程实际中设置参数不统一的问题,通过实地调研收集资料,依托某已建工程,建立29组数值模型,通过对比分析多种工况条件下结构的内力和挠度变化趋势,得出30 m装配式T梁桥结构优先采用实腹式横隔板加强梁的横向刚度,中横隔板厚度取值在12～20 cm之间,中横隔板高度取值在1. 36～1. 56 m之间,主梁和横隔板受力最佳这一结论。通过本文的研究为进一步规范装配式T梁桥横隔板的设置奠定基础,推进T梁结构应用的标准化和规范化。     

装配式T梁桥上下部不同连接方式下的静力性能对比分析

文章针对山区高速公路桥梁中常用的先简支后连续装配式T梁桥,以桥梁专业有限元软件Midas建立梁格模型,通过对比墩梁固结前后对上下部结构的影响,研究不同连接方式下装配式T梁桥的静力性能,并通过改变墩高与柱径确定墩梁固结的合理应用范围,为山区高速公路装配式桥梁上下部的连接方式设计提供参考。     

PC连续T梁桥动力特性分析

为研究不同结构参数对PC连续T梁桥动力特性的影响,以某工程PC连续T梁桥为研究对象,现场实测该桥的振动基频,应用ANSYS软件建立实桥有限元模型,并分析该桥的动力特性。分别研究了不同建模方法、护栏、横隔梁布置和支座横向约束对PC连续T梁桥动力特性的影响。研究结果表明:护栏可以提高PC连续T梁桥的抗扭刚度和抗弯刚度,且对抗扭刚度的影响大于对横向抗弯刚度的影响,用质量单元建立护栏模型,反而使桥梁抗扭刚度下降;端横梁可以提高横向抗弯刚度;随着中横隔梁数量的增加,PC连续T梁桥的基频增大,抗扭刚度增强;增加支座横向约束可以有效提高PC连续T梁桥的抗扭刚度和横向抗弯刚度,并且中间支座横向约束效果比端部支座横向约束效果更好。     

装配式波形钢腹板梁桥设计研究及应用

为给装配式波形钢腹板梁桥的设计提供依据,对国内外已建和在建的典型装配式波形钢腹板梁桥形式进行对比分析,结合波形钢腹板的受力特点,给出了装配式波形钢腹板梁桥的关键设计指标:该类桥梁适用跨径为30～70 m,适合装配的3种梁型为T形、先工后箱及箱形梁,高跨比宜为1/18～1/15,预制单梁梁宽为4～6 m.基于顶、底板受力...     

装配式铰接板桥的铰缝损伤评价

针对装配式铰接板桥铰缝损伤程度评定方法不足的问题,为客观评定铰缝的损伤程度,并为铰缝的加固改造提供依据,基于装配式铰接板桥的试验数据及理论分析,通过引入铰缝损伤度λ与铰缝协同工作系数δ概念,建立铰缝损伤度λ与铰缝协同工作系数δ的关系模型及铰缝损伤度λ与铰缝实际抗力Z的关系模型,对装配式铰接板桥铰缝损伤评价方法、评价指标及承载能力加固的判定标准进行研究,并将研究结果应用于某5孔20m装配式预应力混凝土简支空心板桥的铰缝损伤评价中。结果表明:该损伤评定方法是可行的;计算的铰缝协同工作系数δ与实桥实测值接近,最大误差为2.3%。建议根据铰缝损伤的3个阶段进行相应的维修或加固。     

梯度温度作用下装配式混凝土箱梁温度应力分析

装配式混凝土箱梁在温度作用下产生的结构次内力是造成其开裂的重要因素.为研究装配式混凝土箱梁在梯度温度作用下的温度应力分布,对4种不同国家设计规范梯度温度模式下装配式混凝土箱梁温度场进行分析.通过建立某五跨装配式混凝土箱梁实体单元模型,施加温度荷载,对不同温度场下连续装配式混凝土箱梁的应力与变形进行计算.结果表明,装配式...     

横向联结系对中小跨径钢板组合梁桥稳定性能影响的分析

近年来,随着我国组合结构桥梁的迅猛发展,中小跨径钢板组合梁得到广泛应用.针对30～40 m的中小跨径四主梁钢板组合梁,通过有限元方法建立全桥三维空间模型进行稳定分析,研究横向联结系的设计参数(数量、截面尺寸和竖向位置)对于中小跨径钢板组合梁稳定性能的影响.计算分析表明,当钢主梁发生整体的弯扭失稳时,增加横向联结系数量、...     

填充式钢管阻尼器性能及在桥梁横向减震中的应用

中小跨径桥梁采用板式橡胶支座时，在横桥向地震作用下起到一定的隔震作用，但是墩梁相对位移偏大，主梁容易与挡块发生碰撞，甚至发生横桥向落梁等严重震害。为提高桥梁横向耗能能力，减小地震作用下主梁的侧向位移，研发了一种填充式钢管阻尼器，阻尼器与板式橡胶支座共同组成了桥梁横向减震系统。地震作用下，板式橡胶支座传递竖向荷载并提供一定的横向位移能力，填充式钢管阻尼器通过塑性变形耗散部分输入的地震能量，可以有效减小墩梁相对位移。首先阐明填充式钢管阻尼器的工作机理，试验研究其滞回性能和失效模式，并提出实用简化分析模型。在此基础上，以一座简支小箱梁桥为例，给出填充式钢管阻尼器主要参数的选取过程，分析了主梁和墩顶位移、桥墩与土-结构相互作用力以及填充式钢管阻尼器和桥梁挡块的滞回性能。结果表明：在地震作用下，填充式钢管阻尼器耗能和变形能力远大于钢筋混凝土挡块，附加填充式钢管阻尼器后，墩梁相对位移明显减小，而墩顶位移和墩底内力等变化不大，附加填充式钢管阻尼器后不会对桥墩、桩基等构件产生不利影响。     

大型整孔预制箱梁运架工况临时支座方案研究

对于海域或滩涂区的大规模桥梁或特长连续高架,整孔预制混凝土箱梁因其较好的制造质量及耐久性,在大型预制场地等临建设施得以充分的条件下,是一种十分具有竞争力的桥梁结构型式。该文结合浙江宁波沿海某高速公路工程,采用有限元软件ANSYS对运架梁工况进行分析,研究多种临时支座方案的受力特性,为大型跨海桥梁等整孔预制桥梁结构工程提供了有益的参考。     

刚接曲线梁桥荷载横向分布的计算模型

借助于附加的水平刚臂单元，对曲线梁的弯一扭耦合效应进行了分离。这样，才有可能分别导出两类弹簧支承(竖向的和扭转的)的刚度计算公式。在此基础上．建立了能够应用电算程序来分析曲线梁桥荷载横向分布的计算模型。通过实例验证了该模型的正确性．并且这种方法可以大大地简化计算过程。     

城市组合梁桥施工方法概述

组合梁桥在城市桥梁建设中应用越来越广泛。对目前城市组合结构梁桥经常采用的施工方法进行了概述,总结了组合梁桥钢梁与桥面板分步施工法和整体施工法的工法特点,介绍了预制桥面板的各种接缝施工工艺,并对改善结构受力状况的一些施工技术措施进行了阐述。     

预制拼装技术在绍兴智慧快速路中的应用

预制拼装技术因其绿色环保、施工便捷快速、质量控制好的优势,在城市高架桥梁中的应用越来越广。以浙江省绍兴市智慧快速路工程中的二环北路快速路为例,介绍了预制拼装技术在工程中的应用。上部结构标准段采用小箱梁,节点位置采用钢混组合梁或钢箱梁;下部结构采用预制盖梁和预制立柱;附属结构采用预制防撞墙。重点介绍预制盖梁的设计和施工方案,可供同类工程参考使用。     

考虑抗扭性能影响的多梁式矮箱梁桥荷载横向分布计算

目前对于多梁式矮箱梁桥的荷载横向分布计算采用刚接梁法,或采用有限元软件建立模型计算,但以上2种方法都未将抗扭刚度的影响考虑在内。因此,以上采用的2种计算分析方法不能对结构的特性进行准确模拟计算,也不能十分准确地对桥梁技术状况以及承载能力进行评价。为此,基于传统刚接梁计算荷载横向分布方法,在建立柔度系数矩阵时加入考虑主梁和翼板的约束扭转作用,提出一种适用于多梁式矮箱梁桥的荷载横向分布计算方法。为验证该方法的正确性,以某20 m跨径预制PC箱梁桥为对象,采用考虑抗扭刚度、未考虑抗扭刚度的刚接梁法和有限元数值模拟方法（梁格模型和板单元模型）计算其荷载横向分布系数,并与场地试验（中载和偏载2种工况）实测结果进行验证对比。结果表明：所提出的横向分布计算方法比未考虑箱梁主梁和翼板扭转的刚接梁法计算精度更高,也更接近实桥受力特点;同时,梁格模型、板单元模型与所提出的横向分布计算方法所得计算结果整体趋势基本上一致,相比于有限元数值模拟计算结果,采用该横向分布计算方法所得应变和挠度横向分布与实测结果更为接近,且偏差都在20%以内;该方法可在现场场地试验和桥梁承载能力评定中替代复杂的有限元数值计算方法,为预制矮箱梁桥场地试验和桥梁技术状况及其承载能力的评定提供较为准确的理论参考依据。     

变高度箱梁桥剪力滞效应的三结合分析法

应用初等梁弯曲理论公式与平面杆系有限元法以及有限条法程序相结合的方法,建立了分析变高度箱梁桥剪力滞效应的计算模型。从两个算例(连续梁桥和悬臂梁桥)的计算结果发现,应用本文模型算得的箱梁翼缘正应力沿横桥向的分布,与应用空间有限元法和有限条法算得的分布,吻合甚好。因此,本文方法具有实用价值,可供设计者选用。     

装配式组合梁桥开孔钢板连接件抗剪性能

为建立适用于装配式钢-混组合梁桥的间断式开孔钢板连接件的极限承载力和初始刚度的设计计算方法,共设计3组8个间断式开孔钢板连接件与1个传统开孔钢板连接件推出试件,分别研究端部承压面、开孔孔径、贯穿筋直径与混凝土强度对间断式开孔钢板连接件的极限承载力及初始刚度的影响;利用非线性有限元模型对间断式开孔钢板连接件的受力机理、破坏过程和承载能力进行仿真模拟,并通过与试验结果进行对比分析验证仿真结果的可靠性;以试验中的变量设置为基础,增加参数取值范围,建立并分析162个非线性实体有限元模型,通过对分析结果进行多变量回归分析,提出适用于间断式开孔钢板连接件的初始刚度及极限承载力的计算表达式。结果表明：间断式开孔钢板连接件的荷载-滑移曲线分为弹性段、塑性段及下降持力段3个阶段,前2个阶段荷载主要由孔中混凝土隼、贯穿筋及端部承压混凝土共同平衡,下降持力段荷载则主要由上侧贯穿筋承担;试件极限承载力及初始刚度约为同尺寸传统开孔钢板连接件的2倍,并随开孔孔径、贯穿筋直径与混凝土强度的增加而提高;所建立的初始刚度与极限承载力计算公式与试验值吻合较好,研究结果对间断式开孔钢板连接件在装配式钢-混组合梁桥中的应用具有参考价值。