简支转连续T梁桥截面优化分析

根据简支转连续T梁截面的实际尺寸利用ANSYS软件建立三跨一联的中梁参数化模型,选取模型的设计变量为马蹄宽度、腹板厚度和顶板厚度,以各跨跨中截面的最大挠度和使用阶段跨中截面正弯矩区和梁端负弯矩区的正应力作为状态变量,目标函数为T梁桥的体积,利用其优化模块中的零阶优化方法,在满足规范要求和使用条件下对设计荷载下的T梁进行截面优化分析,得到T梁的截面优化尺寸。     

体外预应力节段预制胶拼梁抗弯极限承载能力模型试验研究

为研究体外预应力节段预制胶拼梁的抗弯极限承载能力和破坏模式,以某3×30m一联连续箱梁桥为背景,以偏不利的实桥中跨为研究对象,根据相似理论,设计制作了一跨缩尺比为1∶3的10m简支工字型试验梁,按照设计承载能力极限状态跨中最大正弯矩荷载组合和活载超载2个阶段进行了分级加载试验。结果表明:跨中最大正弯矩工况下,梁体强度和刚度满足设计要求,结构整体受压,处于弹性受力状态;超载工况下,梁体底板逐渐消压,跨中附近接缝截面底板开裂,随后裂缝逐渐变宽并竖直向上延伸,直至荷载超过接缝截面抗力设计值后,顶板局部混凝土压碎,而钢绞线未屈服;体外预应力节段预制胶拼梁具有较大的抗弯极限承载能力,可能发生的破坏模式为跨中附近接缝截面顶板混凝土受压破坏。     

再生混凝土梁开裂弯矩与抗弯刚度计算方法

为研究再生混凝土梁的抗弯性能，验证公路桥梁规范中开裂弯矩与抗弯刚度的计算方法对再生混凝土梁的适用性，设计1根普通混凝土梁和2根再生骨料取代率分别为50%、100%的再生混凝土梁进行抗弯性能试验，并将试验值与规范计算值进行对比。结果表明：与普通混凝土梁相比，再生混凝土梁的开裂弯矩、屈服弯矩及极限弯矩均偏小，分别约为普通混凝土梁的66.0%、85.4%及88.3%，其中再生混凝土梁的开裂弯矩降低幅度最大；再生混凝土梁的跨中挠度随着再生骨料取代率的增加而增大，且大于普通混凝土梁的跨中挠度；按照公路桥梁规范的计算方法，再生混凝土梁的开裂弯矩计算值较试验值大25%左右，而跨中挠度计算值较试验值小10%左右，即公路桥梁规范的抗弯刚度计算值大于试验值；公路桥梁规范关于开裂弯矩和抗弯刚度的计算方法不直接适用于再生混凝土梁。利用国内外既有典型试验数据，分别对公路桥梁规范中开裂弯矩和抗弯刚度的计算方法进行修正，并对修正后的方法进行验证。修正后方法的计算值与试验值吻合较好，预测精度较高，可分别用于计算再生混凝土梁的开裂弯矩和抗弯刚度。     

大跨度桥梁荷载试验结构变形测试与分析

采用桥梁静载试验是对在役桥梁安全评价的有效方法。文中通过对某5跨连续箱梁桥进行静荷载试验,利用有限元软件建立全桥数值仿真模型,分别分析该桥在2~3跨、3~4跨时L/2截面和L/4截面的挠度值;4号墩墩顶荷载下负弯矩值。经过测试,该桥在跨中截面最大的挠度值为11.1mm,而计算值为11.5mm。对3种荷载工况下的挠度值进行对比分析,得出该桥的实测值和理论计算值吻合较好,表明该桥具有足够的桥梁安全储备。     

箱形梁活载内力及应力分析

现代的大跨经桥梁广泛地采用箱形截面的承重结构,这主要是因为它具有较好的抗横向弯曲和抗扭性能。例如,在同样的外形尺寸和截面面积情况下,箱形截面所能承受的最大扭矩约为工字形截面的15倍以上,因此,在受到偏心活荷载作用时,以采用箱形截面最合宜;其次,由于箱形截面梁具有较大面积的底板,可以用来承受负弯矩时的压应力,故它更适合于悬臂体系和连续梁桥等以负弯矩为主的桥型结构,以及正、负弯矩交替出现的其它桥型。     

纵横梁拓宽加固既有T梁桥的参数分析

为了指导既有T梁桥纵横梁拓宽加固设计,确定最优参数,以一座跨长20m、桥面宽6m的T梁桥拓宽加固为背景,建立T梁桥纵横梁拓宽加固主梁(拓宽后桥面宽9m)计算模型,对新建横梁的数量及位置、新建纵梁与横梁的刚度、新旧基础间相对沉降量等进行了参数分析。结果表明:对于跨长20m、桥面宽6m(拓宽后宽9m)的T梁桥,在跨中设置1道横梁较适宜;新建横梁的刚度越大,结构的整体性越好,但随着横梁刚度增大横梁自重增加,横梁的最佳截面尺寸为60cm×30cm;随着纵梁高度的增大,结构的最大挠度减小,旧主梁的最大弯矩减小,新主梁的弯矩增大,新建纵梁高度取250cm为宜;新旧基础间的相对沉降对结构支点截面T梁翼板根部受力影响较大,需采取有效的措施来减少相对沉降。     

简支变连续T梁桥负弯矩区段构造改进技术研究

针对现有的简支变连续T梁桥负弯矩区段构造存在的问题,提出一种构造更合理、施工更便捷的改进技术,通过有限元仿真分析及实桥应用,验证了改进构造在力学性能、施工等方面的优势。分析结果表明,新构造由于内力重分布引起的跨中截面负弯矩储备比传统构造平均提高了约28.5%;根据挠度值计算结果,建议中跨与边跨反拱度分别取值,传统构造中跨反拱度20mm,边跨反拱度15mm,新构造中跨反拱度23mm,边跨反拱度17mm;新旧构造自振频率差值在0.7%以内,且振动形式也比较接近,两者动力特性表现一致;新构造抵抗预应力损失的能力更强。依托忠万高速公路老院子大桥进行实例验证得出,新构造增加了跨中截面下缘及墩顶截面上缘压应力储备,在一定程度上提高了结构承载力;通过经济性分析可知,新构造负弯矩区段施工时间人力成本降低了57.4%。     

洪湾水道主航道桥荷载试验有限元分析

以广东珠海洪湾水道主航道桥为工程背景,通过Midas/Civil软件对桥梁进行建模,以此为基础,对桥梁进行内力计算和自振特性分析。结果表明：最大主梁应力在跨中附近,距3^#桥塔约218m,最大值为58.6MPa;主梁最大竖向位移发生在跨中截面,为0.429m;两个桥塔的最大弯矩均发生在桥塔根部,4^#桥塔最大弯矩为136 795 kN·m, 3^#桥塔最大弯矩为135 659 kN·m; 4^#和3^#桥塔的最大顺桥向偏移分别为0.159m和0.148m。桥梁第1阶振型为主梁纵飘+主梁一阶反对称竖弯,前9阶振型以主梁纵飘、竖弯和橫弯为主,未出现主梁扭转和桥塔弯曲模态。     

面向桥梁设计的多目标模糊优化计算方法探讨

针对桥梁设计过程中存在的多样性、多维性和不确定性,以普通钢筋混凝土T型梁结构优化为例,建立基于多目标模糊优化的桥梁结构设计计算方法。采用单目标优化进行约束分类,利用水平截集法将模糊约束区间转化为实数域的普通集合,选取模糊集合隶属度函数实现多目标优化向常规单目标优化问题,并基于目标函数的非线性特征,引入遗传算法实现全域最优解的计算。通过实例验证表明:采用多目标优化计算能够提高截面刚度13%,降低工程造价2. 6%。在满足桥梁设计安全的同时,降低了桥梁建设成本。     

基于可靠度分析的既有钢筋混凝土桥梁性能评估

结合实际桥梁混凝土强度和钢筋锈蚀检测数据,考虑材料性能经时变化特点,构建了钢筋混凝土桥梁简支梁桥空心板梁弯矩抗力衰减模型;按照《公路工程结构可靠度设计统一标准》(GB/T 50283-1999)建立桥梁结构上的恒载作用效应概率模型和活载作用效应概率模型;以简支板梁跨中弯矩作为功能函数,运用根据JC法所编制的Matlab程序计算每片板梁的可靠指标.运用结构体系失效概率的点估计方法之一——概率网络估算技术,通过近似数值分析计算得出桥梁上部结构体系的可靠指标.并用算例验证了本文所提出的桥梁性能评估方法的正确性和可行性.     

连续梁顶推导梁合理参数的确定方法

根据顶推连续梁通常具有等截面、等跨(或中间跨采用等跨径、边跨采用较小跨径)的特征,应用以一次落架思想和力法建立的三弯矩方程组,利用数列及其极限,将顶推分2个阶段推得了顶推中连续梁中间各支点弯矩的解析表达式,借此讨论并揭示了顶推中连续梁中间各支点弯矩值随该连续梁两端支承处弯矩和主梁恒载集度的变化规律。根据顶推前端主梁支点弯矩最小的原则,推得了导梁合理长度的计算公式,借助于数值分析得到:导梁抗弯刚度的合理值应为主梁抗弯刚度的0.2倍。进一步给出了导梁参数取合理值时各控制内力的大小。结合实际工程,阐述导梁常用结构形式与设计原则。     

玄武岩纤维在连续梁桥负弯矩区抗裂性能试验研究

在城市建设过程中,桥梁是跨越障碍物比较常用的结构.中等跨径桥梁中最常采用的结构形式就是连续梁结构.采用连续梁结构的桥梁桥面接缝少、桥面连续,行车舒适性高、结构刚度大.连续梁桥具有上述优势的原因是连续梁符合平截面假定,在梁体上同时存在正负弯矩,正负弯矩相互抵消后产生的绝对弯矩值小于同跨径的简支梁桥[1].所以可以采用变截面且降低梁高从而节省材料.但连续梁在结构中应用时,中间支座处的负弯矩区会出现梁体上面板受拉,受拉的混凝土板产生裂缝.裂缝产生后,雨雪积水及其他液体渗入梁体,造成梁体混凝土腐蚀以及梁体内钢筋锈蚀,降低梁体使用安全,增加桥梁使用过程中的维护成本[2].因此,研究将玄武岩纤维掺入普通混凝土中制备成玄武岩纤维混凝土,延缓连续梁负弯矩区的裂缝发展速度,控制裂纹的宽度.     

大跨高墩小半径刚构—连续组合梁桥地震响应分析

为研究大跨高墩小半径刚构-连续组合曲线梁桥的地震响应,以某(40+6×80+40)m的刚构-连续组合梁铁路特大桥为背景进行分析.采用ANSYS建立全桥有限元模型,计算桥梁动力特性,并采用反应谱法和时程分析法对桥梁在地震作用下的内力和位移进行分析.分析结果表明:增大桥墩刚度、采用墩梁固结方式能够提高刚构-连续组合曲线梁桥的整体性,有利于桥梁的抗震;从地震响应(位移、弯矩)综合考虑,对该类桥梁最不利的地震波激励角度为0°、90°(分别对应顺桥向、横桥向),增大横向刚度可减小桥梁结构的横向位移,增大墩底截面面积可减小桥梁结构在水平地震作用下的地震响应;总体上来说,在横桥向地震波激励下该类桥梁横向位移和面外弯矩最大,在顺桥向地震波激励下该类桥梁纵向位移和面内弯矩最大.     

自密实砼增大截面加固钢筋砼T梁试验研究

考虑加固厚度与持荷工况两种因素,设计8片钢筋砼简支T梁,对其挠度及承载力进行分析,并建立加固前后抗弯承载力计算模型,探究自密实砼增大截面加固后的性能。结果表明,持荷大小对跨中截面变形的影响较小,加固厚度100mm的不持荷试验梁的刚度比加固厚度60mm的大,而持荷加固后,加固厚度越大,试验梁刚度越小;自密实砼增大截面加固后的承载力约为加固前承载力的2倍,加固厚度对承载力的影响较小;抗弯承载力计算公式的计算结果与试验值吻合较好。     

南京水碧桥的静力荷载试验

桥梁的静力荷载试验是检验桥梁结构安全运营的有效途径之一.本次静力荷载试验针对水碧桥3个试验桥跨进行6种工况的加载试验.试验结果表明:各试验桥跨挠度测试截面的实测挠度和应力均小于计算值,跨中最大实测活载挠度与计算跨径之比小于规范限值.荷载卸除后,残余应变较小,最大实测相对残余应变为8.0%.荷载试验前以及加载试验过程中,在各试验桥跨测试截面及附近区域的T梁表面未发现可见裂缝.因此,该桥的刚度和强度都满足设计要求.     

高墩大跨桥梁托架设计及施工技术研究

以四川康定大桥为工程依托,对高墩大跨桥梁托架设计,结合SAP2000结构分析软件验算了托架I20a纵梁得出各纵梁的上部弯矩、下部弯矩以及剪力均满足侧向稳定、抗弯强度以及抗剪强度,验算了托架I32a横梁,得出其弯矩最大值为119.49 k N·m,剪力最大值为377.76 k N;根据模型方程分别计算出托架的弹性变形、非弹性变形及底模标高调整值,考虑考虑预拱度及托架弹性变形影响,对0#块顶标高南侧抬高42 mm、北侧抬高46 mm、双肢间中点抬高43 mm;对托架进行加载和卸载分析,监测得出三片托架平均变形量总挠度为0.006,δ1弹性变形值为0.004 m,δ2弹性变形值为0.002 m,满足强度及稳定性要求。     

MPC复合材料加固空心板梁桥静载试验研究

为研究MPC复合材料加固空心板梁桥的有效性,在某跨径13m的空心板梁桥主梁跨中11m范围内浇筑MPC复合材料进行加固,桥梁加固前与加固后分别进行静载试验,并采用有限元法建立加固前后主梁的有限元模型,分析加固前后主梁的挠度、裂缝和应变的变化。分析结果表明:工况1(跨中最大弯矩横向对称加载)、工况2(跨中最大弯矩横向偏载加载)下主梁加固后的挠度较加固前分别降低了13.4%、12.6%,加固后主梁的挠度明显减小;在试验过程中,加固后主梁裂缝未见明显变化,裂缝区应变水平降低,较好地抑制了原有裂缝的发展;工况1、工况2下主梁加固后的应变较加固前分别降低了13.75%、14.79%,加固后主梁受拉区应变显著降低;加固后校验系数改善率最大为13.89%,该加固方法能够有效地提高桥梁的承载力和刚度。     

全体外预应力节段梁桥使用性能足尺模型试验

芜湖长江公路二桥引桥首次采用全体外预应力节段预制拼装连续梁桥,为明确结构使用阶段受力性能,进行足尺模型试验研究。试验以"1跨+1/3跨"结构作为足尺模型试验梁,对跨中最大正弯矩、支点最大负弯矩及支点最大扭矩工况下主梁变形、关键截面应力及转向块等构件的受力状态进行分析。结果表明:在使用阶段跨中最大正弯矩、支点最大负弯矩及最大扭转状态下,试验梁各测试断面均未发生开裂,具有良好的抗裂性;结构的应力及变形响应与理论计算值较吻合,处于弹性工作状态且受力状态良好;墩顶横梁及转向块结构使用阶段工作性能良好。     

京杭运河台儿庄船闸交通桥主桥T形刚构设计

京杭运河台儿庄船闸交通桥主桥为2×100 m大跨度预应力混凝土T形刚构,上部箱梁截面顶宽8.0m,底宽4.0m,其高跨比和宽跨比在国内同类型桥梁结构中位居前列.主要介绍京杭运河台儿庄船闸交通桥的结构设计、预应力钢束布置、结构计算、桥梁施工及桥梁景观设计等.     

合肥南环高架站桥梁设计

介绍了合肥南环高架车站的建设规模,将合肥南环高架车站的桥梁结构分为站房外高架桥梁、站房内高架正线桥梁、站台梁3个部分进行设计,高架桥梁均采用钢筋混凝土连续刚构,截面形式为鱼腹式实体截面,站台梁采用钢筋混凝土纵横梁结构.桥梁结构设计条件较为复杂,采用小跨连续刚构的鱼腹式截面桥梁形式,其梁高小,墩形美观,很好地满足了高架站...