英日规范中钢箱梁桥面板有效翼缘宽度的对比分析

中国目前钢箱梁桥面板有效翼缘宽度计算主要参考英国BS 5400规范和日本道路桥示方书,但两国规范存在差异。分析英国BS 5400规范和日本道路桥示方书关于钢箱梁桥面板有效翼缘宽度规定的差别。根据英国和日本的相关规范,分别计算简支梁、连续梁两种结构形式在相同跨径和支撑条件下钢箱梁桥面板有效宽度。对比两国规范差异,指出两国规范制定的细节因素,对借鉴两国规范的经验提出建议。     

弯钢箱梁桥的空间有限元分析与设计探讨

以某立交匝道弯钢箱梁桥为研究对象,建立ANSYS的空间有限元实体模型,结合英国的BS5400及公路—I级荷载标准,对小曲率半径的弯钢箱梁桥进行了计算分析与设计探讨。总结得出此类弯钢箱梁桥在设计计算时的主要问题、关键控制点以及相应的解决措施,为同类桥梁的设计计算提供参考。     

中英桥梁规范材料力学指标对比研究

为顺利实现海外工程建设的需要,也为旧有桥梁规范的修订提供参考,现针对中国桥梁规范(JTG D60-2015)与英国桥梁规范(BS5400)中关于钢筋与混凝土部分的内容,对建筑材料的力学性能进行比较研究。具体包括:对混凝土、钢筋材料的强度与变形性能方面的对比研究,比较应用于桥梁设计的混凝土与钢筋力学指标取值异同;并以一简支梁桥算例分析材料力学性能差异对实际结构设计的影响。研究成果清晰地指明了中英桥梁规范关于材料力学指标的异同,为基于英国桥梁规范开展桥梁设计和我国相关规范的再次修订提供参考。     

基于实测数据的扁平钢箱梁日照温度效应研究

为了解高温地区扁平钢箱梁的温度效应,基于厦门天圆大桥钢箱梁连续3个月温度实测数据,分析扁平钢箱梁温度、温差分布特征;运用广义极值分析方法拟合同一横截面不同测点之间的温差累积分布函数,确定具有一定重现期的温差标准值,建立8种日照温度场分布梯度;采用ANSYS模拟在最不利及规范推荐的2种温度场分布梯度工况下扁平钢箱梁瞬态温度场,计算其温度应力分布。结果表明:该桥扁平钢箱梁顶板11:00开始出现横向温差,14:00～16:00达到峰值;8:00开始出现竖向温差,14:00～16:00达到峰值;最不利温度场分布梯度工况下,顶板温度应力最大值接近设计车辆荷载作用下的应力,且顶板、底板温度应力显著大于按规范温度场分布梯度计算结果,扁平钢箱梁设计时应结合当地气候情况考虑日照温度效应的影响。     

大跨径连续刚构桥的温度效应分析

以魏家洲特大桥为例,按照我国公路桥涵设计规范、英国BS5400规范、新西兰规范确定不同的计算模式,对大跨径连续刚构桥进行温度效应分析,得出：温度应力在大跨径连续刚构桥整个桥梁设计中占有很大的比重,且采用不同的温度梯度计算模式,所得到的梁内温度应力值相差较大,甚至出现异号的温度应力.     

高强弹簧钢丝网水泥混凝土桥面铺装层疲劳试验研究

研究高强弹簧钢丝网在水泥混凝土桥面铺装层中的应用,参考英国桥梁规范BS 5400和疲劳研究成果,根据疲劳积累损伤理论,对新河特大桥铺装层进行疲劳试验研究.通过试验验证高强弹簧钢丝网水泥混凝土桥面铺装层的设计能满足设计、使用要求.     

卢浦大桥系梁设计

上海卢浦大桥为主跨550m的拱梁组合体系中承式系杆拱桥,系梁采用正交异性板全焊接钢箱梁结构。该文着重介绍计算各截面应力时,考虑剪力滞后效应。根据各截面受力特性,按英国规范BS5400计算出各截面的有效分布宽度,得出相应的各阶段应力。同时介绍了大立柱顶特殊节段的设计构造。     

BS5400公路桥梁汽车荷载研究

从荷载模式、加载模式等角度介绍了BS 5400:2-2006规定的公路汽车荷载与中国规范的公路-Ⅰ级荷载进行了荷载效应标准值的比较,并应用于乌干达KE高速公路项目2×35m跨径装配式预应力混凝土箱形连续梁桥,对比研究汽车荷载对桥梁极限承载能力设计值的影响,发现BS 5400的汽车荷载标准值远大于公路-Ⅰ级荷载,应用该荷载设计的桥梁极限承载能力大于应用公路-Ⅰ级设计的桥梁,约大25%~40%。该文研究成果可为采用英国规范设计的公路桥梁提供参考。     

预应力砼箱梁温度效应研究

针对温度荷载作用引起预应力砼箱梁桥产生的裂缝问题,结合某箱梁桥,建立有限元三维模型进行数值模拟,对比分析在中、英、美规范中温度梯度荷载分布模式下预应力砼连续箱梁的温度效应。结果表明,预应力砼连续箱梁在温差作用下温度效应显著,中国规范中的竖向温度梯度分布模式与美国AASHTO规范和英国BS5400规范有一定差异,在考虑温度效应时选取合适的温度梯度分布模式至关重要;各国规范在竖向正温差作用下的温度应力均超过砼抗拉强度设计值,砼结构可能开裂,实际工程中应对桥梁截面温度进行监测以准确把握结构受力情况;进行宽桥设计时不容忽视横向温度梯度的影响。     

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。     

连续箱梁桥混凝土铺装桥面梯度温度取值探讨

按照新规范计算得到的混凝土铺装桥面箱梁桥的梯度温度应力与旧规范以及新规范沥青铺装的梯度温度应力相差较大.在比较分析的基础上,指出现阶段箱梁桥的结构设计中,对于采用混凝土铺装的桥梁结构也需要考虑铺装层厚度对梯度温度取值的折减作用,提出了一种梯度温度的折减模式.     

混凝土箱梁温度场观测与分析

为了确定适合新疆伊犁地区特点的大跨度钢筋混凝土箱形梁桥的温度梯度模式,以新疆伊犁河大桥施工为工程背景,对大跨度钢筋混凝土箱形梁桥箱梁的温度场进行现场连续观测。采用有限元法,计算和分析基于建桥地区气候特征的钢筋混凝土箱形梁桥的温度梯度模式,并与现场实测温度数据进行比较,计算值和实测值吻合较好。最后利用数理统计的方法,拟合出桥梁施工控制时刻的升温模式和降温模式温度场,并与国内外设计规范中有关温度荷载的规定进行比较,其结果与英国BS5400规范温度梯度模式和我国公路桥涵新规范温度梯度模式较为一致,从而验证了推荐的温度梯度模式的合理性。本分析研究方法及推荐的温度梯度模式对类似桥梁工程的设计和施工具有指导意义。     

中英现行桥梁规范汽车载荷对比研究

为适应海外工程建设的需要和为桥梁设计规范的修订提供参考,对比研究英国桥梁设计规范(BS5400-2-2006)与中国现行桥梁设计规范关于汽车荷载的模式和相关规定。基于可靠度理论,深入探究了中英两国规范关于汽车荷载模式的制定依据及其理论背景。在此基础上,总结了两国规范关于汽车设计荷载模式及其效应的异同,并通过算例比较两国规范关于汽车荷载的应用差异。     

重庆石板坡长江大桥钢-混凝土结合段疲劳试验荷载研究

针对我国公路桥梁设计规范暂无疲劳荷载规定的情况,参考英国桥梁规范BS 5400和疲劳研究成果,根据疲劳积累损伤理论,以重庆石板坡长江大桥钢-混凝土结合段疲劳试验荷载的确定为例,对公路桥梁疲劳荷载的确定方法和原则进行了研究,并给出了具体的推算方法。     

双层钢桁架悬索桥整体节点疲劳试验研究

大连星海湾大桥是中国首座双层钢桁架公路悬索桥,其主桁架杆件采用整体节点连接。为了掌握该桥整体节点的疲劳性能,对弦杆整体节点1∶2缩尺模型进行疲劳试验。参考国内外同类桥梁疲劳试验,采用英国规范BS 5400规定的标准疲劳车,确定疲劳试验荷载取值。在设定的试验荷载下进行200万次循环加载。在试验过程中每50万次循环加载后停机进行静载试验,并对模型重点部位进行裂纹观察。结合国内外相关规范,评估整体节点的疲劳安全性能。试验结果表明:实测应力幅基本为50 MPa以下,试验模型应力水平较低,疲劳加载200万次后,试验模型未出现裂纹。在结构使用寿命期间内和正常养护维修情况下,整体节点不会发生疲劳破坏。     

基于WIM的随机车流建模和简支梁桥荷载效应研究

为研究实际车辆运营状态下的行车参数特征及车辆荷载作用效应,基于宜泸高速南溪长江大桥路段的动态称重系统(WIM)实测数据,建立了符合宜泸高速行车车速、车距和轴重参数的概率模型,依据MATLAB软件编制随机车流模拟程序,对6种跨径(6,8,10,20,30,40m)的简支梁进行随机车流加载,得到随机车流作用下简支梁桥设计基准期内的荷载效应极值概率分布,并与我国公路Ⅰ级、英国BS 5400和美国AASHTO设计荷载规范对比。结果表明:车流量和车速大小随驾驶人员作息时间呈规律性变化;纵向车距服从威布尔分布,各车道车辆分布不均衡;车辆轴重服从高斯混合多峰分布;随机车流作用下简支梁桥的实际荷载效应平均值为设计荷载效应平均值的0.82倍,满足设计要求。     

考虑混凝土铺装层作用的桥梁梯度温度取值方法

JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》对同时布置水泥混凝土和沥青混凝土铺装桥梁的梯度温度取值未予明确说明。为了获得一种合理、简化的梯度温度取值方法,该文对各种梯度温度取值方法进行了比较,指出了它们之间的差别,并给出了等效温度系数算法;然后通过对箱梁的梯度温度效应分析以及对数据的拟合,给出了温度系数的简化计算公式;最后以一座5跨连续梁桥为例比较了各种方法的计算误差,证实了新方法的计算可靠性。     

基于各国家地区桥梁规范的箱梁梯度温度效应模拟方法

各国家地区的桥梁设计规范中对竖向梯度温度分布的规定均不相同,在进行混凝土连续箱梁桥温度效应有限元计算时,不易进行模拟。为了提高计算效率,提出了一种能够智能匹配不同梁高梯度温度场函数的模拟方法,通过编程在有限元计算软件中加以实现。在某公路3跨预应力混凝土变高连续箱梁桥的设计中,采用实现了新模拟方法的SCDS软件对中国规范和欧洲规范梯度温度效应进行计算,并与通用有限元软件MIDAS计算结果作对比分析。研究结果表明:3种规范的主要差别在于温度基数的取值及对于结构下缘温度的考虑;运用新的温度分布模拟方法可提高工效;用该方法模拟温度函数,温度效应计算结果与MIDAS一致;3种梯度温度所产生的结构效应中,美国规范最大,中国规范居中,欧洲规范偏小。     

润扬长江大桥钢箱梁的温度分布监测与分析

基于润扬长江大桥斜拉桥和悬索桥钢箱梁的温度观测结果,研究了扁平铜箱梁在日照作用下的温度分布特征,比较了悬索桥和斜拉桥2种桥型钢箱梁温度场的差异.实测结果表明:(1)钢箱梁顶板的昼夜温差明显大于底板的昼夜温差,且悬索桥钢箱梁的昼夜温差较斜拉桥更为明显;(2)钢箱梁底板的横向温度分布基本相同.可以不计横向温差影响;(3)钢箱梁顶板的横向温差表现为非线性时变特征,且斜拉桥和悬索桥钢箱梁的顶板温度分布模式存在明显的差异.润扬长江大桥扁平钢箱梁的温度分布模式为扁平钢箱梁在日照温差作用下的结构计算和桥面铺装层计算提供了重要参考.     

舟山跨海大桥钢主梁横向温度长期监测与分布规律研究

以西堠门大桥和金塘大桥钢箱梁为对象,采用假设检验方法对钢箱梁温度监测数据进行温度分布特性分析。重点考虑钢箱梁的横向温差分布特征,采用极值分析方法建立钢箱梁温差计算模型,并针对斜拉桥和悬索桥的温度分布模式分别建立4种最不利横向温差模型。研究表明:(1)斜拉桥和悬索桥钢箱梁顶板的横向温差作用不可忽略;(2)斜拉桥和悬索桥钢箱梁横截面温度的统计特性都具有对称性;(3)斜拉桥和悬索桥钢箱梁顶板横向温差特性存在明显的差异。此研究结果可为大跨桥梁设计和评估提供参考。