空心薄壁高墩稳定性分析

简要介绍了稳定性分析的2种方法:线性屈曲和非线性弹塑性屈曲。以某薄壁空心高墩为例,采用大型有限元软件ANSYS对高墩稳定性进行了分析,探讨了材料非线性和几何非线性对高墩稳定性的影响。     

拉会大桥薄壁空心高墩水化热温度场试验研究

为了解施工阶段空心薄壁高墩水化热温度场的变化规律,有效控制混凝土结构早期温度裂缝,文章对拉会大桥主桥薄壁空心高墩混凝土施工过程的温度场进行了测试,得到了混凝土浇筑后薄壁墩内部各测点的温度变化规律。并对试验墩进行了有限元分析,分析结果与试验结果基本一致,表明有限元分析法可用于混凝土水化热温度场的工程计算。     

大跨径梁式桥的主要病害

论述了预应力混凝土大跨径梁式桥的两种主要病害,一是跨中下挠,二是梁体开裂。分析了跨中下挠、垂直裂缝、斜裂缝、纵向裂缝的原因,并叙述了预防对策。这些对策主要是:梁有足够的正截面和斜截面强度;设计中要控制恒载挠度(包括徐变挠度)在一个较小值;在梁纵向两悬臂端施加水平力对顶后合龙;三维分析箱梁主拉应力并布置预应力束;预留体外备用钢束;混凝土加载龄期不小于7天;竖向预应力应两次张拉以保证有效预应力。     

柱间系梁对双圆柱高墩受力影响研究

通过对40m跨T梁50m高墩有限元分析,研究柱间系梁对双圆柱桥墩受力的影响。研究表明,设置柱间系梁对桥墩顺桥向稳定、强度及配筋无有利影响,其主要作用是改善桥梁下部结构横桥向受力,略减少盖梁配筋,增加施工、成桥及抗震的横桥向安全储备;然而,一般常规双圆柱排架式盖梁桥墩,采用沿截面周边均匀配筋,顺桥向受力控制墩柱结构及配筋设计,因此,可取消柱间系梁设置。     

基于最小二乘法的LabVIEW拟合桥梁挠曲线研究

FBG的测试基本物理量是应变,无法直接测试挠度。但是对于主要承受弯曲的桥梁结构,应变对应着截面弯曲变形的曲率,因此由曲率的大小可以反映弯曲变形的大小。基于该原理,采用最小二乘法由截面的平均曲率分跨拟合桥梁的挠曲线,达到由FBG测试桥梁挠曲线的目的;并通过使用LabVIEW软件编制由曲率拟合挠曲线的专业程序,可以得到任意荷载作用、跨长、支座沉降情况下的挠曲线方程;最后对简支梁在不同荷载作用下的挠曲线进行数值模拟与分析。     

GFRP筋纤维增韧高强轻骨料混凝土受弯构件挠度分析

为研究GFRP筋纤维增韧高强轻骨料混凝土梁变形规律,完成10根高强轻骨料混凝土梁受弯性能试验,重点分析了纤维掺量、纵筋种类、GFRP筋配筋率和GFRP筋直径对试件不同受力阶段变形的影响;明确了GFRP筋混凝土受弯构件正常使用阶段应变及应力分布;基于刚度解析法,结合文献中GFRP筋普通混凝土受弯构件挠度实测数据,给出GFRP筋应变不均匀系数计算公式,综合考虑轻骨料、钢纤维及GFRP筋配筋率的影响对其进行修正;基于该公式对各试件使用荷载下的挠度进行计算,并与美国规范（ACI 440.1R-15）、中国规范（GB 50608-2010）和加拿大规范（CSA S806-12,ISIS-M03-07）的计算结果进行对比分析。结果表明：随配筋率的增大,试件破坏模式依次表现为GFRP筋拉断破坏、平衡破坏和混凝土压碎破坏;混凝土压碎破坏试件弯矩-挠度曲线分为开裂前阶段、裂缝开展阶段和受压破坏阶段,而平衡破坏和GFRP筋拉断破坏试件仅具有前2个阶段。轻骨料混凝土掺入钢纤维能够抑制构件开裂后刚度退化,降低混凝土压碎破坏脆性;提高GFRP筋配筋率可减小试件变形,GFRP筋直径对其无显著影响。采用中国规范（GB 50608-2010）计算试件正常使用极限状态下的挠度,结果稍显不安全;美国规范（ACI 440.1R-15）计算结果略偏保守;加拿大规范（ISIS-M03-07）与（CSA S806-12）计算值均具有一定的安全储备;建议公式计算结果较为准确且离散性较低,能够用于该类构件挠度的计算。     

深水超高墩大跨连续刚构桥方案设计

漭街渡大桥主桥设计跨径为116 m 220 m 116 m的超高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥,其中主墩高168 m,水库正常蓄水后主墩将有166 m被淹没。重点介绍了大桥方案的设计构思、桥跨布置以及结构设计。     

Nonlinear numerical analysis and progressive damage assessment of a cable-stayed bridge pier subjected to ship collision

Despite many studies on barge collisions with girder bridges in the literature, this paper investigates the progressive damage behaviors and nonlinear failure modes of a cable-stayed bridge pier subjected to ship collisions using finite element (FE) simulations in LS-DYNA. The damages in the pier initiate with appearing of local shear failures in the slender columns during the ship collision stage and reach the severe cross-sectional fractures associated with the formation of plastic hinges which causes the combined shear-flexural failures during the free vibration phase of the pier response. In addition, an analytical simplified model with two-degree-of-freedom (2-DOF) is proposed to formulate the strain rate effects of the concrete materials as the dynamic increase factors in the global responses of the impacted pier. It is found that the analytical model is able to efficiently estimate the impact responses of the structure compared to those from the FE high-resolution simulations. Moreover, three different damage indices are proposed based on the pier deflection, the internal energy absorbed by the pier, and the axial load capacity of the pier columns to classify the damage levels of the pier. Finally, an efficient damage index method is determinant by comparing the calculated results with the damage behaviors of the pier observed from the FE simulations.     

斜拉桥钢-混结合段力学行为仿真分析

以山东省济宁市龙拱河特大桥为研究对象,首先借助专业软件Midas/Civil建立整体梁单元模型,以确定钢-混结合区域的内力数值;然后基于有限元软件ABAQUS,建立钢-混结合段的三维板壳实体模型进行精细化分析,明确该区段钢箱梁、混凝土横梁的应力场分布。研究表明:该桥主梁钢-混结合段的刚度过渡平顺,传力机制合理,安全储备良好,能够满足桥梁的受力需要,保证斜拉桥的结构安全。     

RC空心墩等效塑性铰长度理论模型的试验研究

既有等效塑性铰长度模型考虑了诸多因素的影响，但对塑性铰形成过程中纵筋拉伸漂移影响的关注不够，针对变截面空心墩塑性铰的研究也较少。为探讨变截面空心墩塑性变形特性，建立空心墩通用的塑性铰模型，在已有试验成果的基础上，开展了5个变截面圆端空心墩的拟静力试验。考虑变截面及墩底实心段的影响，假定了墩身曲率分布，给出了变截面圆端空心墩墩顶位移能力的计算方法；基于塑性位移等效原则，推导出考虑弯曲、纵筋拉伸漂移和黏结滑移影响的塑性铰长度待定参数模型，根据文献中7个等截面和本文变截面空心墩的试验结果，对待定参数进行标定，得到等截面和变截面空心墩等效塑性铰长度的统一模型，并采用另外6个试验结果验证了所给模型的适用性。研究结果表明：由于墩底实心段、倒角和墩身变截面的共同影响，变截面圆端空心墩塑性铰区整体上移，极限状态时钢筋拉断/屈曲及混凝土压溃主要集中在墩底空心倒角上缘附近；塑性铰长度随墩高L、截面宽度h、剪跨比λ和应变渗透参数(f_yd_b/√f'_c)近似呈线性变化；既有模型给出的等截面矩形空心墩塑性铰长度结果中，Priestley、李贵乾和韦旺的估值略高；所提模型的计算结果具有更高的精度和更小的离散性，适用于估算等截面和变截面空心墩的等效塑性铰长度。