浅析钢筋混凝土Y形桥墩的优化设计

介绍并分析立交桥中桥墩构造尺寸的拟定,及其优化设计的过程与思路。     

铁路连续复合刚构桥墩梁刚性节点的受力分析

连续复合刚构桥墩梁刚性节点受力复杂,本文以工字型钢连续组合梁＋RC桥墩的刚接接头为例,应用大型通用有限元软件MSC.Nastran进行3D-FEM分析,研究了其传力特性,重点探讨了剪力键传力机制.通过对连续复合刚构桥主梁（工字型钢主梁的组合梁）与RC桥墩刚性连接构造细节的3D-FEM分析,探讨了刚性节点的传力机制,重点是剪力键所承担的剪力分布.分析结果表明,墩梁刚性节点采用剪力键连接方式可以有效的传递内力,而且节点的施工性能得到极大改善.研究成果有利于组合刚构桥的设计和应用.     

重型车辆撞击下桥墩碰撞力简化模型

为了探究钢筋混凝土桥墩在重型车辆撞击下的安全性能, 建立了重型车辆-桥墩碰撞精细有限元模型, 研究了撞击速度、桥墩直径、上部结构边界条件和货物高度对桥墩破坏模式和内力分布的影响; 分析了不同工况下的车辆碰撞力特征, 并基于车辆初始动能耗散特点提出了碰撞力简化模型。分析结果表明: 重型车辆碰撞过程可以分为保险杠、发动机和货物撞击桥墩3个阶段, 碰撞力在前2个阶段主要集中在0.9 m高度处, 而在第3个阶段主要分布在2.7 m高度处; 在重型车辆撞击下, 不仅桥墩端部会出现严重损伤, 碰撞部位附近也可能发生严重的局部冲剪破坏; 由于忽略了碰撞荷载的动力效应和车辆与桥墩的耦合作用, 采用《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60—2015) 中建议的等效静力设计方法难以获得桥墩的实际撞击响应; 撞击速度对桥墩内力和碰撞力的影响最显著, 货物高度的不同会改变碰撞力的空间分布, 但不会影响桥墩的最大内力响应; 重型车辆的初始动能存在6.5 MJ的阈值, 当初始动能小于该阈值时, 车辆发动机和保险杠的碰撞作用对桥墩动力响应起主导作用, 反之, 后部货物的碰撞作用控制碰撞力峰值; 碰撞力简化模型和精细车辆模型预测所得桥墩最大内力响应的相对误差在8%以内, 且计算耗时从6~7 h缩短到4 min。     

曲线桥曲率半径与桥墩刚度的协同作用规律研究

高墩曲线连续刚构桥的内力与变形不仅受到箱梁曲率半径的影响,同样也受到桥墩刚度的影响。目前对于两者协同作用规律所作的研究甚少。借助有限元程序ANSYS,分析具有不同曲率半径和桥墩刚度的桥梁在内力与变形上所存在的差异,并给出这些差异与曲率半径、桥墩刚度的内在联系,可为今后设计高墩曲线连续刚构桥选取合理的曲率半径和桥墩型式提供必要的参考。     

曲线桥曲率半径与桥墩刚度的协同作用规律研究

高墩曲线连续刚构桥的内力与变形不仅受到箱梁曲率半径的影响,同样也受到桥墩刚度的影响.目前对于两者协同作用规律所作的研究甚少.借助有限元程序ANSYS,分析具有不同曲率半径和桥墩刚度的桥梁在内力与变形上所存在的差异,并给出这些差异与曲率半径、桥墩刚度的内在联系,可为今后设计高墩曲线连续刚构桥选取合理的曲率半径和桥墩型式提供必要的参考.     

新丰江大桥墩旁托架的优化设计

结合新丰江大桥墩旁托架设计,以拟定的托架构造为基础,分别采用简化和整体计算模型进行模拟分析,得出了设计控制杆件的应力和最大变形值,为托架设计提供了依据。通过midas建立托架的整体模型,可以摒弃传统的简化计算的缺点,达到对托架更加合理化设计的目的,所以在设计过程中应该在简化计算的同时建立整体模型进行检校,保证设计的合理性。     

基于MIDAS／Civil的桥墩模板设计

在桥墩模板载荷分析的基础上,采用有限元软件MIDAS／civil进行桥墩模板的设计,首先介绍了桥墩模板模型建立的方法,并确定模板框格单元大小,分析龙骨梁的间距与截面尺寸,进而建立桥墩模板整体模型以计算其强度和刚度,最终完成桥墩模板的设计。     

基于AutoCADVBA的柱式桥墩绘图程序

柱式桥墩是桥梁设计中采用比较广泛的一种桥墩形式。设计中,如果在CAD中手动绘制柱式桥墩的一般构造图．是相当耗时的。本文简要阐述了如何在AutoCAD中利用VBA实现柱式桥墩一般构造图的自动绘制。     

某预应力拱式梁桥的施工监控

对于某采用悬臂浇筑法施工的预应力拱式梁桥,为确保施工过程中桥梁结构的内力和变形始终处于容许的安全范围内,以及成桥状态符合设计要求,对其结构参数进行了监控。施工监控的主要内容有：线形监控、主梁断面应力监控、温度监控、混凝土弹性模量。     

中卫V型连续刚构梁拱组合桥设计

介绍了V形桥墩连续刚构梁拱组合桥的设计构思及特点,重点计算了墩身尺寸及边界条件对整个结构的影响.通过优化计算提出了解决方法,巧妙的解决了收缩徐变次内力和温度次内力对结构的不利影响;本桥系梁与拱肋的横向刚度比为1 926:1,系梁的刚度对拱的横向稳定性起至关重要的作用,通过在主梁主要收缩徐变完成后成拱以及对吊杆进行二次调索的施工方法成功的解决了刚性系杆柔性拱的横向稳定问题,本文设计方法和结论对同类型桥梁设计施工具有参考价值.     

仁义河大桥桥墩刚度与结构体系适应性分析

阐述了刚构—连续组合体系桥梁桥墩的刚度对结构变形和内力状态的影响,结合高薄壁墩的特点,对仁义河特大桥桥墩刚度设计和结构体系的适应性进行分析研究,为同类型桥梁的设计提供借鉴。     

高速公路连续刚构桥非对称施工静力仿真分析

某高速公路大桥工程实例的基础上,主要对非对称施工方法进行了研究,分别从施工方法 1和2分析了浇筑边跨多出梁段对墩顶位移、桥墩内力的影响,同时也研究了浇筑边跨多出梁段对主梁线性和主梁应力的影响。     

跨海大桥U-RC组合桥墩设计

为解决跨海桥梁桥墩施工与防腐问题, 提出了超高性能混凝土(UHPC) -钢筋混凝土(RC) 组合桥墩新结构, 简称U-RC组合桥墩, 以UHPC外筒作为永久模柱, 现浇内核钢筋混凝土; 以平潭海峡大桥为工程背景, 开展了U-RC组合桥墩的结构设计与计算, 并与原设计方案的工程量和造价进行了比较; 进行了3根内核RC柱、3根UHPC模柱、3根U-RC组合桥墩的极限承载力试验, 测量了试件的混凝土纵向应变与横向应变, 研究了试件的破坏形态与裂缝发展过程, 得到了试件的极限承载力试验值, 分析了U-RC组合桥墩的受力性能。研究结果表明: U-RC组合桥墩的承载力大于设计内力, 满足现行规范要求; 采用UHPC模柱取代钢模板的桥墩设计方案, 可节约钢材约2 410t, 工程造价节省约30%;3根UHPC圆筒的极限荷载均值为1 342kN, 3根RC柱的极限荷载均值为1 370kN, 二者之和小于3根U-RC组合桥墩极限荷载均值3 033kN, 说明UHPC模柱对核心混凝土有一定的套箍作用, 采用简单迭加方法计算U-RC组合桥墩的轴压极限承载力是可行且偏保守的; 在轴压试验中, U-RC组合桥墩的破坏模式为核心混凝土的横向变形导致UHPC模柱出现竖向裂缝, 并与核心混凝土在界面处分离; 达到极限荷载破坏时, 外包UHPC层出现纵向裂缝, 荷载增大, 裂缝增长, 并有混凝土剥落现象, 但U-RC组合桥墩破坏时其外包UHPC层纵向应变未达到极限压应变。     

无缝线路大跨简支梁桥桥墩线刚度优化

为获得大跨高墩长联桥上无缝线路设计的控制因素,探讨了大跨高墩长联桥墩台线刚度的合理取值.基于桥上无缝线路力的传递机理,建立了钢轨-主梁-桥墩-基础一体化力学模型;利用APDL参数化语言对ANSYS进行二次开发,建立了参数化优化模型,编制了桥墩线刚度优化程序.结合实际工程,分析了跨度64 m的有碴轨道简支梁桥墩顶纵向水平线刚度的限值.分析结果表明:梁轨快速相对位移及钢轨附加应力控制大跨高墩长联桥上无缝线路的整体设计, 该跨度为64 m的有碴轨道简支梁桥墩顶纵向水平线刚度的限值应超过750 kN/cm.      

新埠口沙河大桥设计

介绍新埠口少河大桥先简支后连续部分预应力砼连续箱梁设计，并把这种桥型结构主梁内力与同跨径、同截面简支结构主梁内力作了比较。在一些细部构造处理上提出了新的设计方法。     

双薄壁墩连续刚构桥地震反应谱研究

以G75高速公路一座预应力混凝土连续刚构桥为例,利用Midas Civil 2012有限元软件建立有限元空间模型,根据我国现行的《公路工程抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)规定,对其进行地震反应谱分析。计算结果表明,对于主梁考虑墩水耦合,内力变化明显,变化幅度不大;对于桥墩而言,考虑墩水耦合,桥墩内力和位移变化非常明显,且幅度变化较大,研究结论可供类似工程参考借鉴。     

桥墩紊流宽度的试验研究

由于我国现行的《内河通航标准》(GB 50139-2004)中,没有桥墩紊流宽度的计算方法,桥梁设计人员为了保证船舶航行安全,通常将桥梁跨度加大,这样既增加了结构设计的难度,又增加了工程的投资,因此,对桥墩紊流宽度的研究是十分必要的.通过水槽定床和动床试验,分析了行近流速、行近水深、来流角度、桥墩尺寸、桥墩墩型、桥墩冲刷等因素对桥墩紊流宽度的影响,利用量纲分析法对实测数据进行整理,推导出了桥墩紊流宽度的计算公式.     

基于地震力作用下的桥墩选型研究

桥墩的截面型式多种多样,墩柱的优劣直接与桥梁的静、动力特性密切相关。不同桥墩型式使得墩柱的刚度不尽相同,桥墩刚度对桥梁的抗震性能、全桥的整体性等有显著的影响。采用双柱式、矩形薄壁墩、空心圆形三种不同截面来模拟桥墩刚度差异,通过建立全桥有限元分析模型,研究了不同桥墩型式下桥梁的自振频率、振型、地震反应位移及内力的变化规律,为桥墩的选型提供参考。     

铁路高桥墩的非线性动力分析

以铁路高桥墩为研究对象,导出了计轴力及内力素方向改变所致非线性项的高桥墩振动偏微分方程,在分析方程定解条件的基础上,讨论了高桥墩架梁前后的振动频率和墩顶位移的变化规律,并将其结果与线性结果和非自治系统受迫振动的非线性分析进行了比较。     

桩柱式桥墩计算机辅助设计

为简化公路中小桥设计中常见的双柱式钻孔灌注桩桥墩的设计计算，便于优化设计，研制了桩柱式桥墩计算机辅助设计系统。介绍了该系统的总体设计、各主要功能模块采用的原理与实现方法，以及系统特点，并结合算例检测了系统的计算结果。