简支转连续梁桥施工过程截面应力分析

以宝贝河大桥第三联为工程背景,实测简支转连续梁桥各施工阶段跨中及支点截面应变,并利用Midas/Civil有限元软件建立桥梁模型,按照现场施工工序模拟桥梁施工过程。结果显示:跨中截面在整个施工阶段受力合理,结构安全;唯在张拉负弯矩钢束前支点截面处于不利的受力状态,建议在设计及施工过程中对该位置加以关注。     

混凝土斜塔斜拉桥的结构设计与施工特点

正在修建的中山市板芙镇板芙二桥,是一座主跨102 m的混凝土有背索斜塔斜拉桥,这种新型桥梁结构的设计与施工具有一定的特殊性.在论述塔梁截面的选取、塔柱结构的形式、结构平衡与主塔倾角的关系之后,进一步分析结构的受力特点以及主边跨的施工工艺.分析表明:通过边跨填重可平衡主跨自重,且可以使结构受力最优状态与结构材料总支出最经济效果同时达到;边跨与主跨分别采用满堂支架与悬臂浇筑施工方案,这不仅使得结构在施工过程中受力合理而且也加快了施工进度.     

客运专线预制箱梁预初张拉阶段跨中截面应力状态研究

以无砟轨道后张法预应力混凝土双线简支箱梁为研究对象,采用有限元分析软件MIDAS/Civil按弹性支撑计算模型对预初张拉阶段的箱梁跨中截面应力状态进行了施工模拟。在箱梁跨中截面预埋钢弦式应变计,监测了预初张拉阶段的混凝土应力。将计算结果与现场实测数据进行了对比分析,结果表明在预初张拉阶段,随着钢束张拉根数的增加,箱梁应力状态逐渐趋近于简支受力模型。张拉过程中的截面应力计算按弹性支撑模型是可行的。     

城际轨道大跨度连续梁桥应力监控研究

本文以城际轨道某在建预应力混凝土连续梁桥为例,利用仿真分析技术实施施工控制,从而确定了桥梁结构施工过程中每个阶段受力和变形的理想状态.以此为依据来控制施工过程中每个阶段的结构行为,以确保施工中结构的可靠性与安全性,保证桥梁成桥后线形及受力状态符合设计要求.     

客运专线连续箱梁竖向温差取值探讨

为研究客运专线箱梁竖向温差荷载对结构受力的影响,对比分析美国、英国、日本及中国四种不同桥梁规范给定的非线性日照温度曲线,结合3跨变截面连续箱梁实例,计算不同桥梁规范非线性日照温度下结构截面的温度应力,表明我国铁路规范规定的温差荷载对结构使用阶段受力影响相对较大。结合我国客运专线桥梁结构实际情况,考虑桥面轨道结构对桥面温差的折减效应,提出我国客运专线箱梁桥竖向温差选取的建议。     

装配式预应力混凝土T梁极限承载力试验研究

通过对一片跨径20 m装配式预应力混凝土T梁的破坏性加载试验,详细探究预应力混凝土T梁由弹性阶段经过弹塑性阶段最后达到极限状态过程中的挠度、刚度以及跨中截面应变的变化,并对其中的现象和规律进行分析与总结,验证平截面假定在预应力混凝土T梁整个受力过程中的适用性并提出根据混凝土T梁中性轴位置和跨中截面极限应变推测梁承载力的简易方法。研究结果表明:大跨度装配式预应力混凝土T梁的力学性能、受力机理、弹塑性性能及极限承载力等基本受力特性,得到荷载与T梁的挠度、应力、中性轴等参数之间的相关关系,为预测T梁桥的极限承载能力提供理论依据。     

(50+85+50)m跨铁路连续梁不对称转体设计研究

国道108线禹门口黄河公路大桥西引桥为上跨黄韩侯铁路和候西铁路而设,设计为一联(50+85+50)m双幅预应力混凝土变截面连续箱梁桥,采用转体法施工。在满足桥梁使用功能的前提下,通过调整中跨合龙段位置,施工过程中采用纵横不对称T构转体,并配合使用移动防护吊架施工中跨合龙段,最大限度地减少了桥梁施工对既有铁路运营的干扰;桥梁各项计算结果均满足设计规范要求。     

非对称连续梁桥设计与施工

研究目的:针对桥位地形要求,研究不对称连续梁的设计特点和截面尺寸选择的方法,研究不对称连续梁合理的施工方法以保证梁体施工安全。研究方法:采用有限元程序对不对称连续梁进行施工阶段、运营阶段受力分析,选定梁体截面尺寸及梁体悬臂灌注施工顺序。研究结果:通过调整不对称连续梁边中跨梁高、截面尺寸,解决了不对称连续梁内力平衡,采用合理施工方法确保了不对称连续梁施工安全,并且满足了梁体线形要求。研究结论:根据桥位处要求及分析结果,大圆里双线特大桥主桥采用52 m 112 m 64 m不对称连续梁,最小边跨与主跨比仅为0.464,梁体曲线采用2种抛物线及不同梁高尺寸解决节段不平衡的问题,再以合理的梁体施工方法来保证施工安全。     

城市轨道交通连续U梁截面受力分析与优化设计

轨道交通高架线是城市快速轨道交通线路的首选形式。U形断面的桥梁结构外形美观、结构经济、施工方便,是近年来快速发展的一种新结构形式。以青岛地铁人民路节点桥连续U梁设计为依托,对现有连续U梁截面进行优化。利用BSAS程序,通过建立平面杆系模型对2种不同截面的连续U梁进行计算对比,得出2种截面下全桥的变形和受力。在Midas中建立有限元实体模型,对优化截面连续U梁计算结果进行复核对比,发现通过优化连续U梁中支点截面特性,变相增加腹板高度,可以有效改善全桥纵向正应力及竖向变形,使全桥结构受力更科学合理,同时大大减少了预应力钢束数量,节约了成本。     

长联高墩大跨不对称连续刚构桥设计与施工研究

研究目的:在山区不对称峡谷设置桥梁时,可采用长联高墩大跨不对称连续刚构桥。这种桥型与刚构连续体系相比,具有稳定性好、施工相对简单、桥型美观、养护维修方便等特点。本文结合工程实例,对具有这种特征的桥梁从结构受力与变形特点、合龙顺序与合龙措施、大的边中跨比值对结构的影响、T构悬臂施工阶段安全性等方面作了分析研究,以期能供类似桥梁工程设计施工时参考。研究结论:长联高墩大跨不对称连续刚构桥梁部弯矩、桥墩的水平位移、桥墩截面弯矩等均不对称,合龙段顶推能使结构墩顶、墩底弯矩有明显的减小,其减小幅度与桥墩刚度以及桥墩离不动点的距离有关,合龙时是否施加顶推力对箱梁弯矩影响很小。对于这种桥型,需要合龙顶推时,中跨→次边跨→边跨的合龙顺序有利于减小合龙成本,加快施工进度。顶推时合龙段处普通钢筋、临时锁定杆件等不能焊死,必须保持水平向的活动。当边中跨比值偏大时,应采取有效措施防止腹板开裂。由于全桥合龙后受力需要,在边主墩的双肢之间不设永久横撑,但为了保证没有设置永久横撑的高桥墩在T构悬臂浇注阶段的稳定性,可考虑设置型钢临时横撑。     

新成昆铁路跨隧道内溶洞桥梁结构设计

新成昆铁路老鼻山隧道掌子面施工揭示溶洞,存在洞顶掉块、溶洞水倒灌等风险,需采用合适的跨越方案。采用调查分析方法对溶洞类型进行判定,提出“拱桥+护桥”结构跨越溶洞方案,并进行了结构设计。为了支撑该拱桥与护桥结构的工程设计,采用有限元方法,建立桥梁结构的三维空间仿真分析模型,针对施工阶段和成桥阶段,从变形、受力等角度系统分析了拱桥主拱圈的静力性能,并讨论受力最不利截面的强度和裂缝情况。研究表明,溶洞内水源补给主要为基岩裂隙水,溶洞整体稳定;在施工阶段,主拱圈最大压应力和最大拉应力分别为5.94 MPa和2.74 MPa,出现在主拱圈拱脚的下缘和上缘位置;在成桥阶段,跨中拱顶和拱脚是不同荷载组合下的最不利截面,混凝土和钢筋的最大正应力分别为11.88 MPa和189.07 MPa,裂缝最大宽度为0.19 mm,应力和裂缝均满足相关规范要求。     

中承式蝴蝶形系杆拱桥受力性能分析

以中承式蝴蝶形系杆拱桥余信贵大桥为研究对象,采用有限元软件MIDAS/Civil建立了全桥杆系模型,分析了余信贵大桥在施工阶段与运营阶段拱肋、三角刚构区、主纵梁、系杆与吊杆的受力性能,并对全桥的稳定性进行了分析。结果表明:在施工阶段,余信贵大桥各主要构件受力性能满足要求;承载能力极限状态下,除三角刚构区V腿与边跨主梁交接处正截面及斜截面抗裂验算不满足要求外,各构件受力均满足要求,交接处应采用实体有限元分析其实际受力状态;拱肋及主纵梁刚度较大,满足要求;在恒载及荷载组合作用下,余信贵大桥弹性一阶失稳模态均表现为平面外反对称失稳,稳定系数分别为15. 64,13. 03,满足要求。     

城市立交桥跨越铁路主桥设计

介绍立交桥主要技术标准、工程地质及水文情况。从箱梁、吊杆、拱助、V撑桥墩方面论述主桥设计思想。通过对桥梁内力分析和计算,提出主桥箱梁施工采用钢管桩排架支柱和型钢组合门式满布支架现浇箱梁混凝土,并对电气化铁路接触网采取防护措施。V形墩连续刚构缩短计算跨径,使梁与拱在受力方面的优点充分发挥,削减跨中和支点部位的弯矩峰值。     

独塔双跨双索面钢斜拉桥施工监控技术

结合泰达大街京山桥改建工程的施工,对独塔双跨双索面钢斜拉桥的施工监控技术进行系统的研究和分析,主要阐述施工监控技术的思路、方法和运行过程,保证了施工过程中桥梁结构截面应力分布、位移、挠度变化都处于安全合理的范围之内。     

“两阶段”分析法对大跨钢管桁架屋盖设计影响研究

对于大跨钢管桁架屋盖,一般的设计计算方法是基于结构采用原位散拼施工。但实际施工时往往采用提升、滑移等更为高效的安装方法。不同的施工方法可能改变屋盖在自重作用下受力体系,在结构中产生内力重分布。这种内力重分布在施工过程结束后可能仍然存在,从而对结构在运营阶段的力学行为产生影响,甚至使结构处于不安全状态。屋盖安装过程分析可以保证结构在施工阶段的受力安全,但不能确保结构在运营阶段结构的力学行为达到设计预期。因此,本文提出了大跨钢结构屋盖的"两阶段(施工阶段和运营阶段)"分析法,并以某高铁客站为研究背景,对采用分块提升安装的大跨度正交空间管桁架结构受力性能进行了研究。通过分析可知,该方法可以让结构在施工阶段和运营阶段的受力情况均处于安全可控状态。     

大跨径连续刚构桥中跨合龙顶推力研究

总结大跨度连续刚构桥合龙段施工的影响因素及中跨合龙顶推力计算方法,并针对黔江某特大预应力连续刚构桥进行顶推力及顶推位移计算。采用有限元分析方法,分析中跨顶推合龙施工对该桥梁在恒载作用和10 a收缩徐变作用下的主梁跨中挠度、主梁应力、主墩的弯矩及应力状态的影响,证明顶推合龙施工的合理性及正确性。分析结果表明:顶推施工能改善桥墩长期受力状态,避免桥墩墩底出现拉应力,配合预拱度设置,能够有效解决跨中下挠的病害。最后,验证了针对本桥所计算出来的顶推力及顶推位移能满足安全施工及运营阶段的正常使用。     

预应力混凝土曲线连续梁桥施工及使用过程时效仿真分析

根据BP-2理论,考虑混凝土的收缩徐变、预应力及其损失等因素的影响,采用按龄期调整的有效弹性模量法和有限单元步进法,编制预应力混凝土曲线连续梁桥的时效仿真分析软件,计算结构在整个施工过程及投入使用后任意时刻任意位置的内力和变形,实现对预应力混凝土曲线连续梁桥施工过程进行实时控制的目的。应用该仿真分析软件对1座3跨曲线连续梁桥的分析表明,混凝土的收缩徐变和预应力对桥梁结构的内力和变形均有较大的影响,而且某些截面的控制内力往往发生在施工过程中而非成桥后。因此对于分阶段施工的预应力混凝土曲线连续梁桥,应该结合实际的施工过程进行相应阶段的内力计算,以确保各个施工阶段的内力值在安全范围内。     

铁路大跨度混凝土部分斜拉桥关键技术研究

研究目的:近年来铁路大跨度混凝土部分斜拉桥应用广泛,为探究其设计关键技术以指导该类桥梁设计,在总结分析几座已建及在建部分斜拉桥情况,结合新建福平铁路乌龙江特大桥主桥(144+288+144)m部分斜拉桥工程,就支承体系、合理边中跨比、斜拉索加劲效果等关键技术进行分析研究。研究结论:(1)部分斜拉桥支承体系选择应结合地形、受力、刚度等因素综合选取;(2)边中跨比设计应在边跨不出现负反力的原则下结合施工便捷等因素综合考虑,建议合理比例在0.52～0.55之间;(3)斜拉索在施工阶段帮扶主梁受力,成桥阶段与主梁共同受力,运营阶段可以有效抑制主梁徐变下挠,取得良好综合经济效益;(4)本研究结论可为类似斜拉桥结构设计提供参考。     

新建铁路四线钢箱系杆拱桥施工支架仿真分析

新建铁路跨济兖公路特大桥,选用两跨96 m下承式四线钢箱系杆拱桥,采用支架原位拼装施工。为保证施工支架的稳定性并控制支架变形,在施工过程中进行了实时施工支架仿真分析。本文采用大型通用有限元软件ANSYS建立了有限元仿真模型,模拟桥梁施工过程中支架的受力和变形状况,分析了各工况下支架的变形和稳定性。通过实际观测数据的比较分析,验证了施工支架的可行性和合理性。     

多跨预应力混凝土连续梁桥合龙顺序研究

多跨预应力混凝土连续梁桥属于多次超静定结构,受力状况复杂,选择最优的合龙顺序对桥梁建设至关重要。以宁夏一座8跨公路连续梁桥工程为背景,为得到该桥合理的合龙方案,采用有限元法计算4种不同合龙顺序下全桥的竖向位移、支座纵向位移以及箱梁截面底板下缘、顶板上缘的应力。通过分析这4种合龙方案的优缺点,确定了该桥最理想的合龙顺序为边跨→中跨→次中跨→次边跨,讨论了施工控制中相关注意事项。