宽幅脊骨梁矮塔斜拉桥剪力滞效应分析及试验研究

以江肇高速公路西江特大桥为背景,研究宽幅脊骨梁矮塔斜拉桥截面正应力分布规律。通过理论计算并结合实桥试验验证,得出了各关键断面应力不均匀系数,为优化预应力钢束设计及改善宽幅截面受力性能提供了依据。     

贵溪大桥独斜塔无背索斜拉桥塔梁同步施工技术

贵溪大桥是采用独斜塔无背索结构的大跨径斜拉桥,施工采用了塔梁同步施工技术,将主梁悬拼与倾斜索塔施工结合起来,塔、梁、索一直处于动态三角平衡状态。控制施工各阶段应力、线形、索力,修正各种施工误差,确保成桥后结构受力和线形满足设计要求。     

变截面椭圆形独塔斜拉桥塔-梁结合段模型试验研究

为了解某变截面椭圆形独塔斜拉桥的桥塔-主梁结合段的静力学性能,建立了塔-梁结合段1∶8缩尺试验模型,采用大型地震荷载模拟加载装置对缩尺模型进行了竖向偏心加载试验。通过模型试验与有限元模拟相结合,研究了塔-梁结合段钢板、塔内混凝土和PBL剪力键的应力分布以及受力情况。研究表明:在1.7倍等效设计荷载作用下,该斜拉桥的塔-梁结合段处整体应力水平较低,混凝土竖向正应力约为11MPa,PBL剪力键的贯穿钢筋承受的最大弯曲应力为63MPa,钢板承受的最大压应力为227 MPa。研究成果揭示了该变截面椭圆形桥塔斜拉桥的塔-梁结合段在设计荷载作用下的静力学特性,为该类桥塔的设计提供了参考依据。     

混合梁斜拉桥钢-混结合段PBL键数值分析

基于8组PBL键试件试验结果,采用ANSYS有限元方法进行数值分析,研究PBL键荷载-滑移、静力学特性及传力机理,并将计算结果和试验进行对比,结果表明:计算结果与试验值吻合较好,在不具备试验条件下,可采用本文数值分析方法确定PBL键的静力学特性,为钢-混结合段PBL键的理论研究和设计分析提供参考.     

异形斜塔混合梁斜拉桥极限承载力分析

为了研究异形斜塔混合梁斜拉桥极限承载力,基于几何、材料非线性理论,采用大跨径组合体系桥梁极限承载力的非线性分析方法,建立了异形斜塔混合梁斜拉桥的数值分析模型。分别采用横向对称及偏心均布荷载形式,针对结构各控制截面的最不利加载工况,对异形斜塔混合梁斜拉桥的临界荷载及极限承载力进行了计算,得到该桥梁结构失稳以及材料屈曲发生区域以及极限承载能力,研究成果可供同类桥梁分析参考。     

无背索斜拉桥塔梁墩固结部位空间应力分析

以新密市溱水路大桥为研究对象,采用ALGOR有限元通用程序,建立了全桥精细有限元计算模型,对塔梁墩固结部位空间应力进行了详细分析.计算结果已为该桥设计提供依据,对同类型桥梁的设计、施工监控也具有一定参考价值.     

混合梁斜拉桥钢-混结合段受力性能的有限元分析

为研究混合梁斜拉桥钢-混结合段的传力机理和受力性能,以某混合梁斜拉桥为工程背景,采用通用有限元软件Ansys建立了该桥钢-混结合段的仿真模型,分析了钢-混结合段内各构件的受力情况。结果表明:在设计荷载作用下,钢-混结合段内各构件应力水平较低,沿纵桥向变化平顺,能有效传递内力,满足结构整体受力性能的要求,且具有较大的安全储备;钢箱梁底板折角与横隔板交接处、加劲T肋尾端及靠近承压板预应力锚固区的混凝土等区域应力变化较大,且存在应力集中现象;抗剪连接件受力不均匀,距承压板最远的剪力钉所受剪力为其他部位剪力钉的2～7倍,距承压板最远的PBL剪力键所受剪力为其他部位PBL剪力键的2～6倍;PBL剪力键所受剪力比剪力钉大,但均远低于其抗剪承载力。     

混合梁斜拉桥钢混结合段的局部应力分析

在荷载作用下,斜拉桥钢混结合段受力复杂,简化的平面分析不可能较详细地把握其受力情况,进行空间分析是非常必要的。通过对主梁结合部位的空间应力分析,探索了2种材料在此处的应力变化过程和分布情况,并指明了应力集中部位及安全施工需要注意的地方。     

矮塔斜拉桥塔墩梁固结段局部应力分析

以某矮塔斜拉桥塔墩梁固结区为研究对象,采用midas FEA大型有限元程序建立塔墩梁固结区实体模型,选取施工阶段及运营阶段的最不利工况,分析塔墩梁固结区空间应力情况。计算分析表明:塔墩梁固结区总体应力水平较为合理,但局部区域存在应力集中,设计中宜进行局部优化。     

结合梁斜拉桥悬臂施工阶段剪力滞效应分析

为研究结合梁斜拉桥在悬臂施工阶段剪力滞效应的分布规律,以厦漳跨海大桥南汊主桥为背景,在实桥中布设4个测试截面,并采用ANSYS软件建立主梁有限元分析模型,对施工阶段结合梁的剪力滞效应进行现场测试和数值分析.分析结果表明:结合梁斜拉桥主梁在斜拉索轴向荷载和竖向荷载产生的弯矩共同作用下,存在较为显著的负剪力滞效应;在整个悬臂施工阶段,各截面有效宽度系数为0.85～0.95.根据分析结果,建议在对悬臂施工阶段进行应力验算时,混凝土板的应力应按初等梁理论计算的结果提高15％考虑;设计过程中可以忽略小纵梁对桥面结构剪力滞效应的影响,计算结果偏于安全.     

厦漳跨海大桥北汊主桥索塔及其钢锚梁研究

从景观、受力、施工和经济性等几方面对厦漳跨海大桥北汊主桥索塔造型、基础形式及索塔锚固方式进行方案研究比选,最终确定北汊主桥采用钻石型索塔及其钢锚梁锚固方式。     

大跨度钢斜拉桥的施工监控及其目标精度值

结合南京长江第二大桥南汊桥的施工监控 ,就大跨度扁平钢箱梁斜拉桥施工监控的内容与方法、施工监控目标精度值进行探讨。     

基于混合施工方案的独塔斜拉桥仿真分析

针对工程工期和气候条件要求的实际情况,将满堂支架法和全挂篮悬臂施工法相结合。文章探讨了混合施工方案对桥梁结构受力状态的影响。采用施工全过程空间数值分析方法,对比研究了全挂篮施工方案和采用混合施工方案所得到的桥梁内力及变形变化特征。研究结果表明,在设计目标确定的前提下,不同的施工方案均能使桥梁成桥阶段内力和线形逼近设计状态。     

碳纤维复合材料索斜拉桥的设计与测试

为了解碳纤维复合材料（CFRP）索斜拉桥的结构性能、施工技术以及长期性能,进行了中国首座CFRP索斜拉桥的设计和应用研究。阐述了该桥主要部件的设计要点,采用有限元法分析了其整体受力性能;结合该桥的建造,研究了中等长度CFRP拉索的制备工艺和安装工艺;根据施工过程仿真分析结果,提出拉索的张拉方案,并在拉索张拉期间,对主梁、主塔及拉索进行了全面的测试。测试结果表明,测试值与理论值吻合良好,CFRP拉索中各根筋材受力均匀性很好。该桥在建造期间的测试、分析以及经过2年多的使用充分表明,CFRP拉索在中国斜拉桥上的初次应用是成功的。     

混凝土斜拉桥主梁的非稳态温度场与应力场分析

按非稳态温度场问题的热平衡控制微分方程和弹性力学平面应变问题的计算理论,应用变分原理给出了温度场和应力场的有限元计算列式。根据结构热分析和热应力分析的单向耦合特点提出了在同一有限元模型上按时间差分顺序耦合求解斜拉桥主梁温度场和应力场问题的方法,编写了计算机程序;并计算分析了一混凝土斜拉桥的主梁截面内温度分布和应力分布,对比了温度实测值,得出了几个重要的结论,对同类桥梁的设计具有实际参考价值。     

斜拉桥拉索磁流变阻尼器减振技术研究

采用数值仿真和现场试验对磁流变阻尼器的减振性能进行了研究。数值仿真计算评估了磁流变阻尼器安装高度、外部激励、阻尼器输入电压等参数对拉索系统模态阻尼比的影响 ,结果表明磁流变阻尼器具有良好的阻尼可调特性 ,调节阻尼器的输入电压可以获得拉索系统的最佳模态阻尼比 ;现场试验表明 ,安装该阻尼器后 ,拉索系统的模态阻尼比提高 3～ 6倍 ,并存在一优化电压 ,在该电压下模态阻尼比达到最大 ;实际风雨振时的现场观测结果显示 ,磁流变阻尼器具有很好的减振效果 ;拉索磁流变阻尼器减振技术已在岳阳洞庭湖大桥全桥实施 ,解决了该桥的风雨振问题     

双塔双索面稀索斜拉桥加固设计

以南阁大桥的主桥斜拉桥加固为工程背景,基于将挂梁与主跨相邻35m工字梁作为整体来计算桥梁结构损伤程度校验系数的研究现状,考虑将挂梁作为单独受力的简支梁置于两侧斜拉桥框架上来计算校验系数,并据此校验系数判定桥梁的损伤程度,对旧桥进行加固设计。     

混凝土斜拉桥合理成桥状态确定的分步算法

在现有的最小弯曲能量法、影响矩阵法和应力平衡法等方法的基础上 ,提出了斜拉桥合理成桥状态确定的分步算法。基本思路是 :先用最小弯曲能量法初定成桥状态 ;然后以应力平衡法确定主梁合理预应力和主梁成桥恒载弯矩“可行域”;最后用影响矩阵法确定综合考虑主梁、塔和索等结构受力要求的合理成桥状态。     

空间四索面联体独塔斜拉桥塔梁固结段应力分布规律及合理构造研究

针对某空间四索面独塔斜拉桥建立塔梁固结段的多尺度局部分析模型,通过对荷载及位移边界条件的准确模拟,得到该区域的局部应力水平及分布规律,并通过进一步研究,确定上塔柱交接处圆弧段主拉应力偏大的产生原因。基于细部构造及内力平衡2个因素拟定3种优化方案,并对优化效果进行对比,提出推荐方案。     

东江特大桥主航道桥方案设计

东江特大桥主航道桥投标方案设计为 1 60 m+80 m独塔单索面斜拉桥。主跨加劲梁为钢箱梁 ,边跨加劲梁为预应力混凝土箱梁。该桥结构设计合理 ,造型轻巧美观 ,在节省材料、缩短工期方面具有优越性。本文主要介绍东江特大桥桥型总体设计 ,包括自然条件、结构设计、结构计算及施工要点