箱梁墩顶实腹段空间受力分析

结合20m跨径连续箱梁的独柱与双柱桥墩墩顶实腹段及全桥受力，采用空间三维实体元模拟实腹段，空间板单元模拟空心箱体的混合有限元法，分析独柱墩顶与双柱墩顶实腹段及箱体的三维受力，并与采用材料力学简化计算结果进行对比，得出了一些颇有实用价值的结论，为同类桥梁设计提供可借签的资料。     

柔性横系梁钢管混凝土双柱墩抗震性能分析

基于Pushover分析方法与滞回分析,探索柔性横系梁对钢管混凝土双柱式桥墩抗震性能的影响,采用非线性纤维梁柱单元,建立单柱墩、柔性横系梁双柱墩和刚性横系梁双柱墩模型,并进行计算对比分析,研究横系梁刚度的变化对墩顶位移能力、位移延性系数及滞回性能的影响。结果显示,随横系梁刚度增大,墩顶的位移延性能力减小,位移延性系数增大,桥墩水平承载能力提高,同时滞回耗能性能提高。     

花瓶墩墩顶横向受拉问题研究

结合工程实例,依据新规范对花瓶墩墩顶进行受拉计算分析,结合有限元分析软件建实体模型,模拟拉压杆实际受力情况及传力路径,以此进行比较,由比较结果可见规范算法的局限性,对矮花瓶墩墩顶的受拉计算分析不应盲目套用规范,而应采用有限元分析软件建立实体模型进行分析,进而指导工程设计。     

跨线桥中的大跨度门架墩设计研究

近年来随着道路交叉情况的增多,框架墩的使用越来越普遍,框架墩受力特点有其特殊性,墩顶与盖梁的连接方式,以及基础刚度计算对结构的内力影响都较大。对墩柱与盖梁的连接方式的模拟较简单,但对于有群桩基础的门架墩的基础刚度模拟比较复杂,一般采用规范公式手算确定框架墩内力,或者通过求解复杂的集成刚度输入模型进行内力求解,通过对荣成至乌海高速公路跨线桥门架墩结构的设计实践,研究了大跨度框架墩的设计要点,提出了通过Midas模拟基础刚度的一种简单有效的方法,同时总结了其受力特点,并对其进行了方案比选,得出了一些有意义的结论,可供类似工程参考。     

桥墩温度梯度对桥上CRTS Ⅱ型板式无砟轨道纵向力的影响

针对桥墩温度梯度引起的桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道纵向附加力与变形, 以梁-板-轨相互作用原理和有限元法为基础, 建立了多跨简支梁桥和大跨连续梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路空间耦合模型, 详细考虑了钢轨、轨道板、CA砂浆、底座板及桥梁等主要结构和细部结构的空间尺寸与力学属性; 采用单位荷载法计算了桥墩纵向温差作用引起的墩顶纵向位移, 分析了墩顶位移影响下桥上无砟轨道无缝线路纵向力与位移的分布规律。分析结果表明: 当各墩顶发生均匀位移时, 多跨简支梁桥和大跨连续梁桥上无砟轨道无缝线路纵向力分布规律及其最大值一致, 且随着墩顶均匀位移的增加而线性增大, 轨板相对位移峰值均出现在两侧桥台、台后锚固结构末端以及第2跨和最后一跨固定支座墩顶处; 当墩顶均匀位移为5 mm时, 多跨简支梁桥和大跨连续梁桥上钢轨最大纵向力分别为79.62和79.54 kN, 最大纵向位移分别为4.94和4.91 mm, 轨板最大相对位移均为0.23 mm; 当各墩顶发生不均匀位移时, 钢轨纵向力及轨板相对位移均在邻墩位移存在差异处发生突变, 多跨简支梁桥上固结机构纵向受力大于大跨连续梁桥; 对于高墩桥梁, 需重点关注相邻墩身高差最大处的轨板相对位移、底座板与桥梁相对位移及固结机构的纵向受力。      

双柱式桥墩刚度对桥梁地震响应分析

为研究桥墩刚度对高墩桥梁抗震性能的影响,以带溪高架桥为研究背景,利用midas-civil选波工具选取合适地震波,建立了一致激励地震作用下的连续梁桥,并考虑P-Δ效应和非线性的影响,分析桥墩高度、桥墩截面尺寸及形式对桥梁抗震影响。通过改变墩径（墩径由1.2 m变化至2.4 m）抗震分析表明双柱墩直径对墩顶位移影响效果并不明显,墩径过大会导致桥墩内力较大;对不同墩高（墩高由20 m变化至50 m）地震响应分析表明墩高对墩顶位移起到控制作用,但墩高变化对桥墩所受轴力影响不大;由于P-Δ效应和约束影响,全桥为中间高墩、两边矮墩时具有较小的地震响应;在墩高为30 m情况下,相对于薄壁墩和实体墩,双柱式墩具有较好的抗震性能。     

考虑流凌效应的大跨径梁桥最大悬臂施工状态作用响应分析

内蒙古包树黄河特大桥工程在黄河凌汛期恰好处于最大悬臂施工阶段,为保证其安全度汛,对此种不利工况进行作用响应分析及安全性验算.采用计算土弹簧刚度来模拟桩-土摩阻效应,并采用Maxwell模型以模拟墩顶新型粘滞阻尼器的墩梁位移效应,建立了该桥最大悬臂施工阶段数值仿真模型.在流凌期间实测流冰荷载、洪水荷载及风载等作用组合下,计算分析了该桥最大悬臂阶段桥墩和主梁的线形变化和受力特性.结果表明,流冰荷载单独作用对该桥最大悬臂阶段桥墩和主梁线形和内力影响有限,同时在各荷载工况下桥墩及主梁线形和内力均满足桥梁监控要求.     

预制双柱墩设计参数对抗震性能的影响分析

为研究预制装配式双柱墩的抗震性能,利用有限元软件ABAQUS针对两类预制装配式双柱墩(RC/PC墩)进行模拟分析,通过改变设计参数,研究不同恒载轴力比、预加力轴力比及接缝面纵向钢筋配筋率对结构抗震性能的影响.研究表明:PC墩耗能能力显著优于RC墩;接缝面纵向耗能钢筋对耗能能力和抗剪承载力影响较大,钢筋配筋率越大,结构耗...     

基于拉-压杆模型的花瓶墩墩顶拉力简易估算方法

以南京禄口国际机场站前高架圆端形花瓶墩为背景,采用有限元程序midas FEA对其建立实体有限元模型,对不同构造尺寸的花瓶墩进行受力分析。按照杆件中心与应力迹线重合的准则构建了墩顶拉-压杆模型,得到拉-压杆夹角θ的近似计算方法,进而得到花瓶墩墩顶拉力的简易计算方法。通过对墩帽半径R及墩帽高度H的参数分析,证明了文中所提供的方法能够满足工程精度要求。     

铁路桥墩横桥向地震反应分析模型对比分析

常见铁路桥墩的横桥向截面尺寸与墩高相差较小,而顺桥向相差较大,不能较好地符合梁单元的受力特征.为研究铁路桥墩横桥向地震反应,设计了一种新型的重力式桥墩模拟方法,考查常规梁单元及板单元模拟铁路桥墩的精度.基于某铁路简支梁桥,分别采用多垂直杆元模型与梁、板单元进行重力式桥墩模拟,建立四种有限元模型,进行地震反应分析及结果比较.结果表明:欧拉梁和铁木辛柯梁及板单元模型的墩底内力及墩顶位移均小于多垂直杆元模型,建议重要结构的铁路桥墩按多垂直杆元模型进行地震反应分析;欧拉梁和铁木辛柯梁及板单元模型的墩底内力与多垂直杆元模型相差在5%以内,三种模型计算的桥墩内力具有工程可接受的精度,但墩顶位移误差超过5%,设计时需要考虑;板单元模型与多垂直杆元模型的吻合程度好于欧拉梁模型,而欧拉梁模型好于铁木辛柯梁模型.研究结论可供铁路工程抗震设计规范修订时参考.     

矮墩连续刚构桥顶推合龙的计算分析与施工实践

合龙时实施顶推是优化矮墩及高温合龙连续刚构桥长期受力状态的重要途径。结合工程实践,探讨了对边主墩施加水平顶推力和墩顶侧向位移的计算过程,并详细介绍了顶推施工的控制指标。现场实测数据证明,预定的顶推力和墩顶位移设置合理,实测顶推力及墩顶侧向位移均在预期控制范围内。     

高速铁路简支梁桥墩顶纵向刚度差研究

为研究高速铁路多跨简支梁桥墩顶纵向刚度差对梁轨相互作用的影响规律,以合福客运专线段某多跨简支梁桥为例,建立考虑温度、活载、列车制动等荷载作用的16-32 m简支梁桥-双线轨道系统仿真模型,分析了复杂地形地质条件导致的墩顶纵向刚度差异对多跨简支梁-轨道系统受力特性的影响,采用荷载步法考虑多种荷载工况组合,基于国内外现行规范,对不同刚度差条件下系统的受力和变形情况进行评判,从梁轨相互作用角度探讨墩顶纵向刚度差限值的取值方法及建议。得到的主要结论包括:当墩顶纵向刚度满足规范建议刚度限值时,随着墩顶纵向刚度差的增大,钢轨应力、梁轨相对位移、墩顶水平位移等指标略有变化,但均不控制设计;当墩顶纵向刚度差异达100%时,刚度较大墩墩顶水平力快速增大,将导致桥墩设计困难。     

柔性排架墩墩顶水平温度力计算探讨

根据桥梁主梁混凝土的变形特性,对在年均温差作用下由于粱体变形而引起柔性排架墩墩顶水平温度力的计算进行初步探讨。在推导柔性排架墩墩顶水平温度力的计算模式的基础上,讨论了混凝土的塑性变形及徐变对墩顶水平力计算的影响,经过弹性模量折减后的设计计算更能反映墩顶的实际受力情况。     

桃花峪黄河大桥钢箱梁顶推施工钢导梁设计

介绍了武西高速公路桃花峪黄河大桥顶推施工钢导梁的设计。经比选采用工字型变截面实腹式钢板梁及钢管桁架联接系连接的结构形式。通过建立 Midas 模型进行钢导梁截面设计,导梁分段间采用栓焊结合方式连接,为便于钢导梁前端上墩,将导梁前端设置成象鼻形。     

上跨铁路(60+100+60)m连续梁墩顶转体施工结构设计研究

京张铁路(60+100+60)m连续箱梁上跨大秦铁路,采用墩顶转体的方法。为保证转体时受力可靠传递,梁部0号块截面的腹板、底板尺寸均有所增加;考虑到转动体系布置,墩顶参数也相应增大。结合工程实际,介绍了转动体系的支撑、牵引和平衡系统的结构、设计及操作。墩顶转体顺利实施,实践证明墩顶转体具有减少转体重量、降低工程难度及造价、缩短工期等优势。     

山区横向陡坡路段双柱式墩设计探讨

以广东省某山区高速公路上的一处双柱式墩为例,分析其在横向陡坡路段下的受力状况,并通过有限元分析软件进行对比验证,依据现行公路桥梁相关规范对该墩进行配筋验算,同时对几种不同墩高差下的墩柱进行了对比,其方法和结论可为同类桥墩设计提供参考和借鉴。     

双柱式柔性墩临界力的计算

将双柱式柔性墩简化为底端固定，顶端弹性支承的压杆，采用类似柔性深基础的刚度计算方法推导其弹性支承的刚度Ｋｃ，利用欧拉公式计算双柱式柔性墩的临界力。     

基于混凝土损伤塑性本构模型的桥墩仿真分析

由于花瓶墩的体型巨大且几何构型不规则,采用一般的杆系单元方法只能近似分析其力学性能。利用ABAQUS的三维实体单元,分析该墩在组合工况作用下的三维应力分布情况,建立钢筋混凝土损伤塑性本构,计算桥墩混凝土开裂区的钢筋应力,分析混凝土裂缝的分布情况。与杆系单元相比,考虑混凝土损伤塑性本构关系的实体有限元仿真,更能直观精确地显示出非规则性结构的受力及细部裂缝的空间分布情况。     

整体式斜交连续梁桥抗震性能

采用SAP2000软件建立了某整体式斜交连续梁桥的三维有限元模型,通过非线性时程分析,研究了整体式斜交连续梁桥在地震作用下的受力特性及抗震性能,并探究了跨数、斜交角、台后土密实度和墩高等主要结构及基础参数对该类桥梁地震响应的影响。研究结果表明:整体式斜交连续梁桥中震害变形主要集中于桥台桩,桩顶截面在峰值加速度为0.4g的地震作用下形成塑性铰时,墩顶支座无破坏,且桥墩几乎无损伤;桥台桩位移及纵桥向弯矩的最大值均位于桩顶,而横桥向弯矩最大值可能位于桩顶或桩身反向弯矩峰值处;随着跨数的增加,整体式斜交连续梁桥的地震响应尤其是墩顶支座剪切应变及桥面转角明显增大,当跨数由单跨增加到4跨时,地震响应均增加了1倍以上,墩顶支座剪切应变甚至增加近2倍;随着斜交角的增加,桩顶纵桥向位移、桩顶截面屈服面函数值及中跨转角明显增大,斜交角为60°时,桩顶纵桥向位移增加了3倍以上,斜交角为45°时,墩顶支座剪切应变最大;随着台后土密实度的增加,各构件纵桥向位移响应与墩顶支座的纵向剪切变形降低,桥台桩、桥墩纵桥向位移及墩顶支座纵向剪切变形分别减小了12.9%、9.3%和9.5%;随着墩高的增加,墩顶位移明显增加,而支座剪切应变明显降低,但桩顶位移及桩顶截面屈服面函数值几乎不变;当墩高从4 m增大到9 m时,墩顶漂移率增大了42.1%,墩顶支座剪切应变减小了57.5%。      

预应力混凝土连续梁桥顶推施工中落梁方案比选

以振东路三跨预应力混凝土连续箱梁桥为研究对象,通过在支承节点处施加竖向强迫位移的方式来模拟主梁的落梁,分析了单墩、双墩和三墩起顶时该桥的结构受力状态,计算了各起顶方案的千斤顶顶升力和主梁的应力。综合考虑施工条件,最终选择单墩起顶的落梁方案,同时将理论值与实测结果进行比较。结果表明:落梁过程中采用单墩、双墩和三墩起顶的落梁方案各墩的千斤顶顶升力相差不大、梁体应力满足要求。采用单墩起顶时箱梁顶、底板始终处于受压状态,顶升力和箱梁应力的有限元的计算结果与实测结果吻合较好。