多跨连续曲线宽箱梁桥支座反力与平面内变形分析

支座反力与平面内变形是曲线宽箱梁桥设计中的关键问题。该文针对某5跨连续曲线宽箱梁桥实际工程,基于比拟板-梁格法及有限元软件,建立结构空间计算模型,分析自重、车辆偏心荷载与离心力,以及温度共同作用下曲线宽箱梁桥的支座反力与变形。得到了曲线宽箱梁桥的切向、径向与竖向支座反力分布规律以及平面内变形规律。     

基于温度效应的小半径曲线箱梁支座布置

以某3×25m小半径曲线混凝土箱梁桥为工程背景,提出5种曲线梁桥支座布置方案。分别考虑季节性温度变化及日照温差效应,建立实体有限元模型,对不同支座布置形式下的箱梁支座受力、结构应力及变形进行分析。研究结果表明:季节性温度变化对曲线箱梁的扭转效应影响较小,而日照温差则会引起曲线箱梁发生明显的扭转;小半径曲线箱梁桥的温度效应可通过合理的支座布置进行缓解。     

匝道固结体系曲线箱梁桥弯扭性能分析

针对高速公路及城市匝道中的混凝土曲线箱梁桥存在的支座脱空、箱梁横移与侧倾等一些问题,提出采用设缝墩与箱梁固结的新体系,该体系由于取消了墩上支座、梁墩固结,结构整体性好,可有效解决前述问题,且有利于结构抗震。通过有限元计算,对比分析了固结体系曲线梁桥和曲线连续梁桥的主梁弯、扭性能。结果表明固结体系曲线箱梁的最大弯矩和扭矩均小于连续曲线梁。     

温度梯度模式对钢筋混凝土连续曲线箱梁桥变形的影响

结合实测温度荷载对某实桥进行了变形量的分析计算，同时比较了7种温度梯度模式对钢筋混凝土连续曲线箱梁桥变形的影响。针对浙江地区和与其气候条件相似地区提出了一种简便、且与实测结果相符的温度梯度模式。结果显示所建立的有限元模型可以分析温度荷载对钢筋混凝土连续曲线箱梁桥变形的影响。     

多孔连续曲线梁桥偏位成因分析及同步纠偏技术

本文针对日益增多的桥梁偏位问题,以陕西省府谷孤山川11号桥的纠偏工程为例,利用有限元程序对弯梁桥的偏位原因、机理及纠偏方法进行了研究,并对依托工程偏位原因进行分析。分析得出:曲线梁桥在使用过程中,由于其周期性使用荷载的作用,会产生可累积的残余位移,造成桥梁较大的偏位。连续曲线梁桥在温度荷载、活荷载等荷载工况下都会不同程度发生横向位移,其中温度荷载对曲线梁桥横纵位移影响最大。固定支座位置是影响曲线梁桥上部结构横向位移重要因素,合理的布设固定支座可以有效降低温度荷载对曲线桥梁横向位移的影响。此外,本文还根据工程实例,介绍了弯箱梁桥梁体复位以及支座更换技术,该方法操作简单,施工安全性高,适合于梁体横向纠偏和支座更换工作。     

曲线连续箱梁桥抗倾覆性能试验研究

针对近几年来曲线连续梁桥出现的倾覆事故,为了研究曲线连续箱梁桥在正常使用荷载作用下的抗倾覆性能,针对某9孔连续箱梁桥进行了相关理论计算及现场试验研究。本试验主要针对曲线连续箱梁桥的抗扭刚度和主梁承载力进行相关计算及测试,测试结果较好的反映了桥梁的实际抗倾覆性能,取得了理想的试验效果。     

高速公路连续箱梁桥独柱墩横向抗倾覆计算及安全性评估

连续梁桥由于结构刚度大、桥面变形小、动力性能好、变形曲线平顺、有利于高速行车等优点,是中小型桥梁的主要结构形式之一,得到了广泛的应用和发展。但是由于超载、偏载以及支座布置不合理等原因,近年来我国连续梁桥出现了多例整体失稳的事故,且事故大多出现在独柱墩连续梁桥上。针对最近发生的独柱墩桥梁倾覆事件,采用有限元程序Midas Civil对拟建的武深高速公路项目中连续箱梁桥独柱墩抗倾覆系数及独柱墩处箱梁支座转角进行验算,并与规范及《广东省高速公路独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆安全性评估验算指导意见》中要求的指标进行对比,对连续箱梁桥独柱墩横向抗倾覆安全性进行合理评估。     

独柱混凝土曲线连续梁桥抗倾覆稳定性研究

为了对既有公路混凝土曲线连续梁桥的横向稳定安全性进行评估,以中间墩采用独柱单支座支承的曲线连续梁桥为对象,基于安全系数法,定义抵抗倾覆的稳定力矩与产生倾覆作用的力矩的比值为抗倾覆稳定系数,计算曲线连续梁桥在自重和汽车荷载作用下的抗倾覆稳定系数并进行分析。结果表明:中间墩采用独柱支座支撑的曲线连续梁桥的抗倾覆稳定系数值与曲线半径不是单调递增或单调递减的关系,存在最不利曲线半径;在最不利曲线半径附近范围内,中间墩采用独柱单支座支撑桥梁的抗倾覆安全富余度很小甚至不足;直线桥的抗倾覆稳定性远高于曲线梁桥,曲线梁桥的抗倾覆稳定性与中间墩支撑形式有关。中间墩单支座外偏布置或改为双支座可提高曲线梁桥的抗倾覆稳定性。     

基于长期监测数据的曲线箱梁桥位移研究

温度变化是曲线箱梁产生病害的主要原因之一,为了研究中部地区曲线箱梁桥在温度作用下的真实变形情况,以河南省内典型桥梁为例,建立了曲线桥爬移长期监测系统;通过对多个温度周期内的变形监测数据的分析,获得曲线箱梁桥温度作用下的长期变形特征;结果表明,当曲线桥各部件工作正常时,桥梁的横、纵、竖三向位移均具有良好的可恢复性,其中最大横向位移量为1. 80 mm,最大纵向位移量12. 98 mm;同时,曲线桥的三向位移与环境温度具有强相关性,相关系数在0. 9以上,但横、纵向位移相对于温度表现出明显的滞后性,河南地区滞后时间约5～7 h。     

S型曲线梁桥径向位移的有限元分析

通过对吉林省S型曲线梁桥进行走访调查及检查,结合某高速公路S形曲线梁桥长期健康监测工程项目,应用有限元分析软件Midas/Civil分析不同线形和支承形式下曲线梁桥的平面变形影响因素,结果表明:均匀温度作用、梯度温度作用都会对曲线梁桥的径向位移产生影响,且曲率半径越小,影响越大。梯度温度作用是曲线梁桥内外侧产生翻转的主要原因。均匀温度作用是曲线梁桥产生径向位移的主要原因之一,在进行曲线梁桥建设时,应将竣工时间控制在气温与当地年均温度相近的时间里。     

预应力对曲线钢-混凝土结合梁桥内力的影响及计算方法

基于有限元程序Sap2000建模分析了曲线钢-混凝土结合梁预应力作用下混凝土桥面板、箱梁底板的纵向应力和竖向变形,并给出了钢箱上翼缘及腹板竖向变形云图;结合预应力张拉前后中跨跨中截面顶板径向位移对比表和径向位移差值表,说明预应力作用下在最大跨跨中产生了明显的预拱,且外箱拱起量明显大于内箱;桥面板中跨跨中处径向位移的差值沿桥面宽度由内向外呈线性逐渐增大,内箱有向外移动的趋势,而外箱有向内移动的趋势,这些均由整个截面受到预应力产生的向心与向上扭转的转矩所致。     

混凝土连续弯箱梁桥支承体系研究

近年来弯箱梁桥的侧向位移病害日趋严重,而支座布置不合理是其中一个重要的原因。针对目前连续弯箱梁桥常采用的支承形式,提炼出四种支承体系,分析各支承体系的特点。通过某典型实桥,对不同支承形式各荷载作用下的竖向支反力和扭矩进行对比分析,最后提出相关的优化措施,为该类桥梁设计提供参考。     

梯度温度作用下装配式混凝土箱梁温度应力分析

装配式混凝土箱梁在温度作用下产生的结构次内力是造成其开裂的重要因素.为研究装配式混凝土箱梁在梯度温度作用下的温度应力分布,对4种不同国家设计规范梯度温度模式下装配式混凝土箱梁温度场进行分析.通过建立某五跨装配式混凝土箱梁实体单元模型,施加温度荷载,对不同温度场下连续装配式混凝土箱梁的应力与变形进行计算.结果表明,装配式...     

连续刚构桥箱形墩与箱梁温度场实测研究

龙潭河大桥是一座连续刚构桥,主跨200 m,主墩高178 m。实测了太阳辐射下箱形墩和箱梁截面温度场,采用最小二乘法分析,获得了箱形墩顺桥向、横桥向与箱梁竖向、横向温差分布曲线。     

复杂环境下连续弯钢箱梁耐火性能提升方法

交通类火灾严重威胁钢结构桥梁的耐久性和安全性。为提升复杂环境(开放火灾和弯桥荷载)下连续弯钢箱梁的耐火性能,增强钢结构桥梁的安全服役寿命,选取大型立交桥枢纽工程中两跨连续弯钢箱梁为研究对象,通过建立耐火试验验证的钢箱梁与混凝土刚性基层协同工作的数值预测模型,深入揭示开放环境碳氢火灾下传热模式和结构特征耦合的箱梁力学行为演化规律。研究了局部环境火灾作用下结构的高温响应与失效模式,分析了复杂荷载状况、弯曲半径与支座布置方式对连续弯钢箱梁火灾响应行为的影响,提出了复杂环境下连续弯钢箱梁的耐火性能提升方法。研究结果表明:连续弯钢箱梁在火灾下的内外侧挠度差值不断增大,主梁内外侧支座反力的变化呈相反趋势,并且在受火初期支座反力变化程度剧烈;受火区域边缘靠近中支点的底板与腹板严重屈曲从而先形成塑性铰,然后在受火跨跨中形成塑性铰,随即整跨结构发生突然性垮塌;荷载水平的增大会显著缩短其耐火极限,受火前期及时撤离桥上的车辆荷载能够有效地延缓变形发展并且避免结构的突然性垮塌;曲率半径小于200 m会显著加剧连续弯钢箱梁高温下的弯扭耦合效应,增大主梁内外侧挠度差值与内外侧支座反力变化幅度,削弱火灾下结构的整体稳定性能;在钢结构桥梁抗火设计时中支点应设置抗扭支座,常温下支座的布置方式对火灾下连续弯钢箱梁的支座受力状况改善甚微,应在支座与梁端附近增设外部限位装置以防止结构变形过大。研究结论可为提升复杂环境下钢结构桥梁抵抗火灾的能力以及增强安全服役寿命提供设计依据。     

竖向荷载作用下曲线梁桥约束反力特性分析

为分析竖向荷载作用下曲线梁桥约束反力的特性,以力法方程、三弯矩方程为基础,推演单跨曲线梁桥和连续曲线梁桥的约束反力(扭矩)表达式,并采用推导出的表达式和有限元程序PCBP分别对某六跨连续曲线梁桥的内力与约束反力进行计算分析。分析结果表明:在点支承抗扭约束条件下,受竖向荷载作用的单跨曲线梁桥,其曲线内侧的约束反力小于曲线外侧的;受竖向荷载作用的连续曲线梁桥,梁端曲线内侧的约束反力小于曲线外侧的,而在中间支承处会出现曲线内侧的约束反力大于曲线外侧的现象。     

大跨度曲线刚构桥预应力设置对扭矩的影响

为了减小曲线梁桥的弯-扭耦合效应,以一座大跨度曲线连续刚构桥为依托,采用有限元软件MIDAS建立空间有限元模型,计算得到自重、预应力、混凝土收缩徐变等荷载作用下的主梁扭矩分布,结果表明:曲线刚构桥主梁的扭矩主要由自重和预应力产生,且随着曲率半径的减小显著增大。因此,改变预应力筋的设置方式是抵消主梁扭矩的一种有效措施,通过不同方式改变原设计方案的对称布筋方式,得知采用预应力筋的不对称张拉以及不对称布筋方式能有效抵消恒载产生的扭矩。     

小半径连续叠合钢箱梁弯桥设计及其受力性能浅析

以某工程立交D、F匝道小半径连续钢箱梁弯桥为例,该桥平面为不规则曲线,介绍其构造特点及空间计算分析方法,采用梁单元及空间板壳单元建模对支反力及强度、刚度等计算并对比分析,供同类桥梁设计参考。     

预应力混凝土弯箱梁桥支座反力及扭转分析

预应力混凝土连续弯箱梁桥容易出现支座脱空和扭转变形过大的问题,针对这一现象,从弯梁桥构造和外界因素等方面着手,采用空间有限元建立全桥仿真模型的方法进行分析,并选取一座曲率半径为60 m的弯梁桥,分析不同支座布置方式下的支座反力和扭转变形等问题。结果显示,预应力钢束产生的预加力和日照温差是弯梁桥出现支座脱空和扭转变形过大的主要因素,而布置合理的支座则是解决该问题的一个有效途径。