三塔自锚式悬索桥主缆抗火性能评估方法

提出了一种简易的桥梁结构抗火性能评估方法。首先,通过开展构件传热分析,获取了车致火灾下构件温度场时程曲线;建立了全桥热-结构耦合作用模型,对全桥结构高温下静力响应及安全性进行了分析与评估。然后,以某钢-混简支梁试件为对象,数值模拟分析了火灾下构件温度场及静力响应,并将分析结果与试验结果进行对比以验证所建模型的准确性。最后,以某悬索桥为工程背景,开展了油罐车、货车、客车及小汽车等4种车型发生火灾工况下构件传热分析及结构响应分析;根据自定义缆索损伤评估标准,采用所提出的评估方法对主缆局部损伤状况进行了评估。研究表明：油罐车发生火灾对结构的危害最严重,主缆最高温度可达830℃,虽然跨中挠度仅增加160 mm,但主缆产生了严重的不可逆损伤;所提出的评估方法可用于大跨径缆索承重桥梁结构抗火性能及安全性分析。     

预应力空心板火损结构分析与评估

某桥为6跨25 m预应力混凝土简支空心板梁桥,发生火灾后,经现场检测,发现板梁梁底火灾影响范围内混凝土剥落缺陷较为严重。依据现场检测结果及消防记录,对火灾导致的空心板温度场进行模拟分析,对火场温度及空心板表面最高温度进行了估计,分析了火灾对混凝土结构及预应力钢筋的损伤影响,对结构受火后的承载能力极限状态与正常使用极限状态进行了评估,从而对结构的火灾受损程度进行了综合评定,研究方法及成果可为类似火损桥梁结构评估分析提供参考。     

设计参数对大跨径PC箱梁桥底板抗裂性能影响的试验研究与分析

箱梁底板设计参数取值不当是引起跨中底板开裂的重要原因之一。以不同底板的设计参数对大跨径PC箱梁桥底板受力性能的影响分析为基础,结合对国内65座主跨超过150m的大跨径PC桥梁顶底板构造参数的统计分析,设计了不同底板宽度的大比例试验模型,以此对底板宽度对大跨径PC箱梁桥底板抗裂性能的影响进厅试验研究和分析。并以此为基础,对大跨径PC桥梁的底板宽度设计做出相应的规定。     

波形钢腹板箱梁顶板横向温度应力分析

为研究温度场作用下波形钢腹板组合桥梁的顶板横向应力,基于波形钢腹板箱梁桥的长期观测温度,建立波形钢腹板组合桥梁的温度梯度计算公式。建立波形钢腹板箱梁桥的空间精细化数值有限元模型,考虑波形钢腹板箱梁宽高比、顶板与腹板的横向抗弯刚度比及温度梯度中的最高温度参数,进行参数分析。研究结果表明:箱梁宽高比和横向抗弯刚度比与顶板横向正应力呈对数关系;温度梯度的最大温度与顶板横向正应力呈线性关系。考虑以上3个参数建立顶板横向正应力计算公式,基于最优化算法对拟合公式的参数标定,提出顶板横向正应力温度计算公式与拟合原始值的相关系数为0.997,该公式可对该类型桥梁的初步设计提供参考。     

大跨径水泥混凝土桥梁铺装层力学响应分析

为研究大跨径水泥混凝土桥梁铺装层的力学响应特点,建立水泥混凝土箱梁桥、工字梁桥以及三跨连续梁桥模型,在此基础上对铺装层在桥梁整体结构中所产生的应力应变响应进行分析.采用ABAQUS有限元分析软件,建立了桥梁三维有限元整体模型,分别研究了不同厚度铺装层在各种跨径条件下,在车辆荷载和温度荷载作用下的力学响应.研究结果表明:...     

高家花园大桥箱梁内火灾有限元模拟分析

针对2009年9月3日下午重庆市高家花园大桥右幅桥跨中区段在箱梁内维修加固时发生意外火灾,以温度场数值模拟的基本理论为依据,采用ABAQUS有限元软件对该箱梁进行变截面有限元实体建模,与实际监测数据进行参照性对比,计算所得的挠度值与实测值基本相符,对桥梁结构状况评估具有参考价值.     

关于桥梁工程中连续刚构桥施工温度问题的探讨

针对刚构桥的混凝土现浇箱梁在各个施工阶段的日照温度场进行监测,取得施工各阶段混凝土现浇箱梁的日照温度场分布资料,利用所提出的混凝土现浇箱梁温度梯度计算模式进行桥梁温度应力计算,并与利用相关规范规定的计算模式所得温度应力结果进行对比分析和对预应力混凝土连续箱梁桥出现裂缝比较普遍的现状,分析了常见的裂缝形式及其成因,指出目前用于箱梁计算的平面杆系理论或空间梁格理论的局限和不足,提出用梁段单元空间分析法对箱梁进行计算;总结设计经验和教训,借鉴钢箱梁和箱梁裂缝加固比拟法,对预应力混凝土连续箱梁桥的构造设计提出了建议,并对容易导致裂缝的施工环节提出了具体的要求。     

高家花园大桥挠度快速监测系统研究

通过设计、安装重庆嘉陵江高家花园大桥快速挠度监测系统,并分析了该桥火灾后的监测数据,结果对指导桥梁状态评估起到较好作用。在桥梁受火灾后很短时间内该系统就可以开始观察、监测桥梁后期挠度变化情况,因此相关数据对研究桥梁火灾后结构变化具有一定指导意义。     

腹板角度对波纹钢腹板箱梁桥动力特性的影响

采用有限元软件Midas建立重庆某波纹钢腹板箱梁桥的结构有限元模型,通过反应谱分析研究腹板倾斜角度对箱梁动力特性的影响.从分析结果中提取振型模态及振动频率并进行数据对比,提出了合理的腹板倾斜角度范围,以达到综合提高波纹钢腹板箱梁各项刚度的目的,降低桥梁在承受动力作用时所产生的不利影响,为实际设计波纹钢腹板箱梁桥提供参考.     

剪力—柔性梁格法在大宽跨比斜弯连续箱梁桥分析中的应用

结合实例,对剪力-柔性梁格法在大宽跨比斜弯箱梁桥分析中的应用作一介绍,并通过与单梁模型的结果对比给出用单梁模型分析此类桥梁的若干意见。     

高家花园大桥挠度快速监测系统研究

通过设计、安装重庆嘉陵江高家花园大桥快速挠度监测系统,并分析了该桥火灾后的监测数据,结果对指导桥梁状态评估起到较好作用.在桥梁受火灾后很短时间内该系统就可以开始观察、监测桥梁后期挠度变化情况,因此相关数据对研究桥梁火灾后结构变化具有一定指导意义.     

预应力混凝土箱梁桥锚固区裂缝分析

预应力混凝土连续梁桥是一种被广泛使用的桥型,但近些年在一些跨径较大的已建桥梁中也出现了较多的病害。预应力混凝土箱梁桥锚固区裂缝是预应力混凝土箱梁桥的常见病害,严重的甚至威胁到桥梁整体的使用性能。本文通过受力分析及有限元计算对箱梁桥锚固区的常见裂缝进行研究,分别对锚固齿板的不同位置进行有限元分析。并根据有限元分析结果提出了锚固区的简化计算方法及构造配筋方式,最后得出针对这些裂缝现象的可行的控制方法。     

预应力混凝土连续箱梁桥火灾后的检测与损伤评估

结合某大桥火灾的实例,介绍了预应力混凝土连续箱梁火灾受损后的检测和损伤评估的方法,以便对同类病害桥梁的检测和损伤评估提供借鉴。     

先张法预应力空心板梁火灾仿真分析与评估

以江苏省内某高速公路先张法预应力空心板桥的突发性火灾为研究对象,阐述了火灾高温对混凝土、钢筋以及钢铰线力学指标的影响,总结了火灾现场温度的判定方法,提出了桥梁火灾仿真分析与评估的实施步骤.通过火灾燃烧物性质的分析,选择EUROCODE烃类火灾升温曲线进行温度场有限元分析,结合火灾后材料性能的变化对板梁火损状况进行综合评估,最后提出了维修加固建议.     

富山赣江特大桥车桥耦合振动响应及冲击系数研究

采用ANSYS和ETABS两种软件建立富山赣江特大桥有限元模型。运用MATLAB软件编写了车桥耦合振动求解程序,分析车速、路面等级两个因素对大跨波形钢腹板连续箱梁桥的动力响应和动力冲击系数影响,并将计算结果与现行规范计算值进行对比分析。研究结果表明:车速对于大跨波形钢腹板连续箱梁桥冲击系数的影响较复杂,冲击系数并不是随着速度增大而线性增大;路面状况越差,路面等级对桥梁冲击系数的影响较车速更明显;对于多跨波形钢腹板连续箱梁桥,相同车速及路面等级,不同主跨的冲击系数大小不同。在设计该类桥型时,建议采用主跨的最大冲击系数。     

小半径曲线刚构箱梁桥日照时变温度场与温度效应

应用太阳物理学理论确定了太阳的实时位置, 结合光线跟踪算法实时选取了结构的时变迎光面, 得到了结构的时变热边界条件; 以永顺—吉首高速公路石家寨立交中的一座小半径曲线刚构箱梁桥为工程背景, 参考当地历史气象数据, 以气温最高的某夏日为例, 在考虑太阳辐射、长波辐射、对流换热和风速等环境条件下, 实现了小半径曲线刚构箱梁桥三维瞬态日照时变温度场的有限元仿真, 通过热-结构耦合分析得到了小半径曲线刚构箱梁桥的日照时变温度效应。研究结果表明: 在日照时变辐射作用下, 由于小半径曲线刚构箱梁桥翼缘板的遮盖作用, 箱梁腹板受太阳直射的时间不同, 箱梁各断面腹板处最大温差为1.3℃; 小半径曲线刚构箱梁桥顶板竖向温度梯度变化规律与《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60—2015) 中相似, 顶板上下表面间最大温差为14.3℃, 且箱梁顶板下表面温度变化滞后箱梁顶板上表面约3 h; 小半径曲线刚构箱梁桥顶板下表面会出现最大为3.13 MPa的横向拉应力, 顶板上表面、腹板外表面也均会出现超过2 MPa的横向拉应力; 小半径曲线刚构箱梁桥梁端与跨中位移变化趋势相反, 初步揭示了日照时变辐射作用下小半径曲线刚构箱梁桥的蛇形运动规律。      

后张预应力孔道对桥梁横截面力学特性影响

从PC桥梁力学行为入手,通过数值分析的方法,分析PC桥在不同横向受力状态下箱梁截面应力分布的规律及受力特性,研究预应力孔道对PC桥梁截面受力特性的影响,从而为该类桥梁箱梁开裂等问题的对策研究提供理论依据。     

预应力混凝土连续梁桥典型病害分析

对某大跨径预应力混凝土连续箱梁桥典型病害(腹板开裂和跨中下挠)进行跟踪观测,运用桥梁博士软件对原结构按新旧规范进行了计算与对比分析。根据现场检测和分析结论对病害桥梁进行了原因分析和综合评估。分析认为,预应力束的配置、箍筋的合理配置、高跨比、腹板厚度、剪切变形以及施工因素等是造成腹板开裂和下挠的主要原因。为今后此类桥梁的设计、施工提供借鉴。通过一个工程实例阐述预应力混凝土连续箱梁桥腹板开裂和跨中下挠等典型病害的跟踪观测及其原因分析。     

预应力混凝土箱梁桥精细化有限元模型

介绍了预应力箱梁桥的有限元分析方法,基于ANSYS二次开发了预应力箱梁桥有限元分析模块,能够计入材料与几何非线性影响,可用于预应力箱梁桥的受力特性分析及局部应力分析.利用开发的模块,采用Solid45单元模拟混凝土,Link8模拟预应力束,建立预应力混凝土箱梁桥的精细化有限元模型,对钱江通道南接线大宽跨比现浇箱梁进行分析,验证了此建模方法的实用性.     

预应力混凝土连续梁桥结构静力分析

以一座预应力混凝土结构的连续箱梁桥为研究背景,通过应用桥梁结构分析软件BSAS对其建立有限元模型进行了结构分析,着重分析了该桥在成桥后的受力和位移,并且对其运营期间的受力进行了安全验算。