斜拉桥预拱度设置敏感因素分析

斜拉桥预拱度设置的影响因素较多,文章以东合大桥为例,通过GQJS有限元计算及现场实测,分析了收缩徐变、张拉龄期、弹性模量、容重、温度等因素对预拱度设置的影响,并阐述了斜拉桥施工监控中预拱度设置的注意事项。     

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.     

大跨度铁路钢桁梁斜拉桥带水平K撑桥面系传力特性

在列车制动力等纵向力及竖向荷载作用下的空间变形均会导致钢桁梁桥面系存在复杂的纵向受力和传力,针对大跨度铁路钢桁梁斜拉桥带水平K撑内密肋桥面系,基于解析公式推导、有限元仿真分析研究其受力特性和桥面构件的纵向传力比。在此基础上,基于应力等效准则制作1∶4的试验模型,进行最不利工况下加载试验,研究该桥面系的实际受力和传力特性。结果表明:纵向传力解析式显示,K撑与横梁的纵向传力比仅与结构参数相关,为0.69~2.76的定值,能传递40.83%~73.40%的总纵向力,K撑面积、横梁外伸长度是影响纵向传力比的主要参数;由全桥杆系有限元模型分析的内力结果计算的纵向传力占比介于61.09%~72.53%之间,由局部有限元模型分析的应力结果计算的纵向传力占比介于57.45%~86.60%之间,试验模型实测应力计算的纵向传力占比介于58.16%~87.95%之间,不同方法计算的纵向传力占比存在一定误差,其原因主要源于理论简化、计算模拟及测试误差,但均能反映纵向传力比的基本范围。可见,K撑构件能够有效传递纵向力,降低横梁面外弯矩,改善桥面系结构受力。     

永鑫大桥墩梁塔固结部位应力分析

文章以永鑫大桥为研究对象,采用子模型计算方法对永鑫大桥墩梁塔固结部位进行有限元计算,分析了该部位的局部应力及横、竖向预应力设置对该区域的影响,其计算结果可为同类矮塔斜拉桥设计提供参考。     

索支撑桥梁钢主塔节段现场连接形式

在分析4种常用钢塔柱现场连接形式优缺点及适用性的基础上,以南京长江三桥为例,对索支撑桥梁钢主塔节段现场连接形式进行研究。通过整体结构有限元分析得出主要荷载工况下节段现场接头处钢塔柱的内力,并根据内力结果对"端面金属接触 张拉型长螺栓并用接头"形式进行构造设计和计算,得出该接头形式在1个节段连接处的具体工程数量:Φ30张拉型长螺栓64套,水平抗剪用M24高强螺栓120套,钢板用量11.2 t。与"端面金属接触 高强度螺栓并用接头"相比,"端面金属接触 张拉型长螺栓并用接头"的用钢量虽然略有增加,但其景观效果、施工性及涂装耐久性均良好,是一种很有竞争力的钢塔节段现场连接形式。     

斜拉桥上无缝线路纵向相互作用理论及试验研究

运用梁轨纵向相互作用机理,建立斜拉桥上无缝线路纵向力计算模型,以一座铁路常用双塔钢桁斜拉桥为例,对斜拉桥上无缝线路纵向相互作用规律进行理论和试验研究。分析结果表明:在主桥左右两端各铺设一组单向伸缩调节器,主桥上钢轨纵向力可得到有效的控制,现场试验测试的桥面纵向位移及钢轨伸缩力分布规律与理论计算基本相同,所建立模型可用于斜拉桥上无缝线路纵向相互作用分析;钢轨挠曲力计算时,可在斜拉桥主跨及其邻跨上布置荷载,且不必考虑列车入桥方向的变化;钢轨伸缩调节器可有效减弱列车制动荷载下的梁轨相互约束作用,减小线路受力变形。     

大跨径上承式箱型拱桥地震反应分析

文章以一座大跨径上承式箱型拱桥为例,通过阐述工程概况,建立成桥状态下的有限元模型,利用反应谱法和时程分析法计算分析其地震响应。结果表明,该桥抗震性能良好。     

大冲邕江特大桥承台钢套箱围堰施工关键技术

大冲邕江特大桥为不对称双塔三跨连续高低塔混凝土斜拉桥,桥塔承台长19．6m,宽18．5m,承台厚6m,采用双壁钢套箱围堰施工。文章介绍钢套箱围堰计算及施工技术,为同类桥梁提供借鉴参考。     

斜拉桥销铰连接锚固形式的初探

斜拉桥销铰连接锚固系统由斜拉桥锚头、销铰连接件、锚固耳板、夹板及高强螺栓组等组成,传力途径为斜拉索—销铰连接件—锚固耳板—钢箱梁腹板—钢箱梁,销铰连接件与斜拉索锚头间通过螺母承压传力,连接件与锚固耳板间通过销轴连接,锚固耳板与钢箱梁腹板通过高强螺栓组连接。锚固耳板与销轴间可转动,以适应活载及温度作用下的转动变位。锚固耳板与钢箱梁腹板间通过摩擦力将斜拉索力传至钢箱梁。舟山桃夭门大桥目前在国内首次采用这种连接方式。     

大跨度悬浇钢筋混凝土拱桥合龙施工技术研究

合龙段是悬浇钢筋混凝土拱桥施工的重点和难点,其直接关系到桥梁结构成桥后的线形以及受力状态,进而决定桥梁施工完成后是否达到合理成桥状态。文章以贵州木蓬特大桥为工程背景,以其合理成桥状态为目标,利用Midas/Civil有限元分析软件对结构进行静力计算,分析了不同合龙方案、合龙温度以及拱圈合龙后的拆索顺序对成桥后主拱圈的应力和挠度的影响,为以后同类型桥梁的合龙施工提供借鉴。