地下结构闭腔薄壁预制构件设计关键技术

采用闭腔薄壁构件是地下结构大型预制构件轻量化设计的重要手段,闭腔薄壁构件已在长春、青岛和深圳等城市的装配式地铁车站衬砌结构中率先得到应用。地下结构闭腔薄壁构件目前尚没有适用的规范和标准可参考执行,在理论研究和实际工程应用的基础上,对地下结构闭腔薄壁预制构件设计关键技术进行论述。首先,从装配式地下结构的受力特性、接头构造、接缝防水及耐久性角度,分析预制构件轻量化的设计方法,论述闭腔薄壁构件轻量化的优势;然后,通过与带肋的T形、工形和箱型截面构件对比分析,揭示闭腔薄壁构件在剪力滞效应和剪应力分布规律方面具有类似的力学性能特征,即闭腔薄壁构件存在典型的剪力滞效应,但影响程度较低,同时分析剪力滞效应的主要影响因素,提出适用于闭腔薄壁构件的剪力滞系数,截面剪应力全部由纵向肋板承担;最后,分析闭腔薄壁构件的主要构造特点及其对构件力学性能的影响,提出翼缘板、纵向肋板、横隔板、端头板、内部空腔率等构造指标,并从计算分析和设计方法等方面提出闭腔薄壁构件结构设计要点。     

变截面空心薄壁墩的稳定计算

从能量原理的Ritz-Timoshenko法出发,推导出了变截面空心薄壁桥墩的稳定临界力的计算方法。主要研究了一端固支一端自由和一端固支一端链杆铰支两种边界条件情况,提出了失稳临界荷载的计算公式,并通过算例验证了公式的计算精度能满足设计需要。     

叉桥薄壁箱梁结构的简化分析

以典型人字形薄壁箱梁桥为研究对象,通过增加自由度的分析方法,在初等梁理论的基础上考虑薄壁箱梁主要的受力特点,同时利用空间梁格理论对结构在分析方法上进行简化。另外,以某人字形桥梁工程为例,分别建立空间普通梁模型、空间板壳模型以及简化的分析模型进行比较分析,验证了简化模型的准确性、简便性,同时指出了3种不同理论对人字形桥梁进行分析时存在的优缺点。研究结果表明:本文分析方法能够简便、准确地把握该结构的行为,为求解该结构提供新的途径。     

薄壁箱梁的挠曲剪滞分析

剪力滞效应是箱形截面梁普遍存在的一种现象,不仅影响箱梁的应力分布还影响其挠度,致使不同桥型在各种荷载作用下其挠度增加。现详细论述剪滞效应对不同桥型挠度的影响,并总结剪力滞对箱梁挠度的影响程度。     

薄壁高墩连续刚构桥的空间稳定分析

薄壁高墩连续刚构桥由于自身的力学特点,其稳定问题日显突出。本文以南河大桥的工程实际,在欧拉弹性理论的基础上,利用空间有限元法对其进行稳定分析。通过分析比较,提出了对此类桥型稳定分析的方法和建议。     

山区空心薄壁高墩的非线性稳定分析

文章对空心高墩的构造和受力特点进行了总结。对桥墩的非线性稳定性分析进行了探讨,通过分析和比较,得出了一些结论,提了一些建议。     

薄壁高墩连续刚构桥的稳定性分析

以弹性稳定理论为基础,采用ANSYS有限元程序,建立了高墩连续刚构桥的空间模型,并分析了施工中最大悬臂阶段和成桥阶段各受力状态的稳定性。计算结果表明,该桥梁结构在各阶段不同受力状态下均有足够的稳定性。     

薄壁空心高墩的设计与分析

薄壁空心高墩适用于多种复杂地势,且具有相当的柔性,可较好应对上部结构变形。与此同时,其空心结构可极大减少工程用料和自身重量,在高墩桥梁中应用广泛。本文运用ANSYS软件建立了墩身空间梁单元模型,同时考虑温度效应影响,分析薄壁空心高墩几何非线性特性的考虑与否所导致墩顶位移及墩底弯矩变化情况。本文为薄壁空心高墩在设计过程中的结构安全控制奠定了一定的基础,可供同型桥梁参考借鉴。     

空心薄壁高墩的温度效应模拟分析

通过置入式混凝土温度传感器实测空心薄壁高墩内外的温度,对现场得到的温度数据进行统计分析,获取最不利的温度分布。采用ANSYS软件用最不利温度对薄壁墩温度效应进行有限元模拟分析,了解温度场的分布,以及阳光辐射产生的温度应力和变形,从而为空心薄壁高墩的施工和线形控制提供参考。     

山区空心薄壁高墩的构造与力学分析

对空心高墩的构造和受力特点进行了总结。对桥墩的静动力分析和稳定性分析进行了探讨,通过分析和比较,得出了一些结论,提出了一些建议。     

T型薄壁桥墩裂缝处置后的稳定性分析

唐曹高速公路为重要交通通道,交通量增长很快,且载重汽车比例很大,通车一年后,其跨线桥T型薄壁桥墩顶部及侧面出现了一定数量的竖向裂缝。裂缝位置均靠近墩顶最大悬臂处,计算表明,其宽度和长度均超过了设计规范要求。针对各个桥墩的实际受力和开裂情况,拟采用主动加固技术,即采用预应力技术,对T型薄壁桥墩进行工程处置。为对处置结果进行预判决策,采用midas civil V7.4结构分析软件对处置结果进行了稳定性数值分析,分析结果表明结构在采用主动预应力法加固以后,承载能得到较大提高,结构受力趋向合理,结构不产生裂缝。     

高墩大跨薄壁箱梁连续刚构桥的剪力滞效应分析

本文以一座高墩大跨薄壁箱梁连续刚构桥为背景,对其在悬臂施工阶段和成桥状态全桥的剪力滞效应进行试验和实测分析,对于正确指导该桥和类似桥梁的设计,保证工程结构的安全运行具有重要的理论意义和工程实用价值。     

温度对空心薄壁高墩垂直度的影响分析

根据大乌江连续刚构薄壁空心高墩施工现场实测桥墩温度场，拟合了其最大温度梯度曲线；介绍了日照温差荷载的计算方法，并以中国公路桥规JTG D60—2004和英国桥规BS5400为依据，计算了桥墩的偏位，通过计算值与现场实测值的比较，认为英国桥规BS5400温度梯度模式更接近本桥位的取值；提出了施工中减小桥墩偏位的措施。     

开口薄壁截面简支桥梁约束扭转的正应力分析

孟买地铁一号线高架简支桥梁采用了不对称开口薄壁截面梁的设计,这是一种近些年开始在城市轨道交通领域流行的新型结构,具有轻巧美观等特点。由于开口截面梁的扭转刚度相对较小且截面不对称,约束扭转效应显著,尤其是在曲线段。在对结构进行设计分析时,不能忽略扭转引起的应力效应。以孟买地铁一号线的简支曲线桥梁为例,介绍应用于该项目的约束扭转应力效应的分析方法。     

薄壁箱梁剪力滞效应分析的组合单元法

针对薄壁箱梁剪力滞效应有限元计算单元自由度多,计算工作量大的的问题,提出一种考虑剪力滞效应的组合单元法.顶板采用平面板单元模拟,轴向位移插值函数取3次多项式;腹板及底板采用梁单元分析.为减少有限元分析的单元自由度数目,取顶板单元的节点位移参数为基本位移参数,腹板与底板的位移模式由顶板与腹板及腹板与底板的变形协调关系得到,最后通过变分原理得到组合单元的刚度矩阵.以一座实桥为工程背景,通过与有限元程序计算结果对比,得出此方法的计算精度较高,计算效率亦比较高.     

连续刚构桥单双薄壁墩地震响应的对比分析

单双薄壁墩是连续刚构桥桥墩常见的两种形式,论文对比研究了它们对高墩大跨弯连续刚构桥动力及地震响应的影响规律。以某座桥梁工程为背景,建立了空间有限元分析模型,分析了墩底固结和桩土共同作用两种工况下连续刚构桥的自振特性,在此基础上,利用线弹性的时程分析法,对两种桥墩形式下结构的地震响应进行了对比分析。结果表明,相同条件下采用双薄壁墩可以有效地减小主梁的弯矩响应和位移响应,降低墩底应力,所有这些都是以增大双薄壁墩底轴力为代价的。其研究成果可供桥梁初步设计及弹性抗震设计参考。     

实体薄壁花瓶型桥墩开裂的三维仿真分析

结合某互通立交实体薄壁花瓶型桥墩墩顶混凝土在施工完成后不久即发生开裂的现象,采用三维空间有限元仿真模型,对该型桥墩结构进行了细致的应力分析和开裂模拟。结果表明,由于墩顶横向受拉配筋不足导致墩顶混凝土开裂。设计中应重视实体薄壁花瓶型桥墩的横向受力分析,在未有可靠计算方法的情况下,建议采用空间有限元方法进行分析并指导花瓶型桥墩的配筋设计。     

某薄壁小箱梁桥的病害原因分析及其加固方案

文章针对某薄壁小箱梁的病害,根据检测结果对该桥承载能力现状进行了评定。通过同类桥型的构造对比探究产生病害的内在原因,从施工、受力、荷载等几个方面分析了产生病害的外在原因,并提出相应的加固方案。对于水平粘贴钢板的抗剪加固效果如何计算进行探讨。     

基于Ansys概率有限元的薄壁高墩静风可靠性分析

空心薄壁高墩本身结构刚度小,施工状态设计刚度尚未形成,对风荷载十分敏感,高墩的抗风可靠性应引起重视.多数情况下工程结构功能函数与很多随机参数有关,不能显式表达且具有高次非线性,JC法、中心点法等传统的可靠度计算方法不再适用,将Ansys有限元的分析功能与求解可靠度的Monte-Carlo法相结合,可有效地解决此类问题....