盐池东互通式立交桥连续箱梁设计研究

宁夏盐池东互通式立交桥跨越青银高速公路、G307国道、隋长城、明长城及地下电缆等多种管线,由于受地形限制,该桥形布设复杂,各联跨之间角度不同,成桥由多联预应力异型箱梁组成,有正交箱梁、斜交箱梁、弯箱梁、斜弯箱梁、斜交变宽箱梁等多种组合.通过对预应力斜弯连续箱梁的结构特点和受力特点进行较为详细地分析,并应用于盐池东互通式立交桥设计,较好地解决了该桥桥址地形复杂、桥跨布设困难、箱梁形式多变、斜弯坡扭组合、施工工艺复杂等难点.目前,该桥已建成试运营近3年,线性流畅、结构稳定。     

基于冗余度理论的连续斜交桥抗震鲁棒性分析

以某高速公路三跨连续斜交桥为研究对象,利用OpenSees软件建立不同斜度的全桥有限元计算模型,采用Pushover方法得到结构的能力谱曲线,基于抗震冗余度理论分析了斜度对三跨连续斜交桥冗余度需求比r的影响;运用增量动力分析(IDA)法求出结构的地震易损性曲线,基于抗震鲁棒性理论研究了斜度对抗倒塌储备系数R_(CM)的影响.结果表明:冗余度需求比r与抗倒塌储备系数R_(CM)均随斜度的增加而减小,且两者间存在较好的线性相关关系,说明可以使用抗震冗余度理论对连续斜交桥的抗震鲁棒性和抗震性能进行评价.     

桥台对斜交连续梁桥抗震性能的影响研究

以一座三跨连续斜交箱梁桥为背景,应用SAP2000建立全桥有限元模型,采用非线性时程分析方法,研究了纵向地震输入下,桥台及台后填土对不同斜度连续梁桥上部主梁及墩柱内力和位移的影响。结果表明:对于斜交连续梁桥,桥台能够减小主梁惯性力,约束主梁及墩柱的纵向位移,但会增大其横向位移,且斜交角度越大,纵向约束效果越弱,横向位移越明显;桥台作用一方面会加剧斜交连续梁桥上部主梁的旋转效应,另一方面会使得两个桥墩出现不均衡受力,斜交角度越大,旋转效应越明显,不均衡受力也越明显。建议在进行抗震设计时,应考虑桥台的作用,对不同斜度的斜交连续梁桥进行个性化设计,以提高斜交连续梁桥的抗震性能。     

三跨连续斜交T梁桥的动力特性研究

为深入了解连续斜交梁桥的动力特性,以一座三跨连续斜交T梁桥为工程实例,建立了不同斜交角度的三跨连续斜交T梁桥的Midas Civil空间梁格模型,分析了斜交角的变化对结构的振型分布和自振频率的影响变化规律,并以斜交角作为影响因素,对现行《公路桥涵设计通用规范》中连续梁桥冲击系数计算采用的基频通用公式进行了修正.研究表明:三跨连续斜交T梁桥的竖弯振型分布在自然振型的不同阶数中,随着连续斜交梁桥斜交角度的增大,结构的弯扭效应变得更加明显,使得竖弯振型的分布也产生了变化;竖弯振型对应的自振频率均随斜交角的增加而增大,当斜交角度大于30°时,基频计算应计入斜交角影响;现场实桥动载试验表明本文提出的基频修正公式是比较合理的,对于此类结构的工程设计具有重要的参考价值.     

支座更换顶升方案对小箱梁桥结构性能的影响

以支座损坏后进行全部更换的河南甄坟沟大桥为研究对象,利用大型有限元软件M IDAS/C iv-il,对具有较大纵坡的四跨先简支后连续小箱梁桥进行施工过程仿真分析.比选了整体顶升方案和局部顶升方案,比较了2种顶升方案下小箱梁桥的墩顶弯矩、墩顶剪力及跨中弯矩.计算结果表明:各墩台支座顶升最大行程8 mm是合理的,从桥梁上部结构受力合理的角度出发,整体顶升方案优于局部顶升方案,计算结果可供同类工程参考.     

单箱多室混凝土曲线箱梁剪力滞效应分析

结合弯箱梁桥的特点,采用空间板壳有限元法分析了在对称集中荷载及均布荷载作用下曲率半径、宽跨比等结构参数对连续宽体曲线箱梁桥剪滞效应的影响,与同类研究结果对比发现剪力滞对宽体曲线箱梁的影响更为明显．编制了供设计参考的四跨宽体连续梁桥剪力滞系数计算表,为完善现行桥梁规范中有关连续曲线箱梁剪力滞系数的计算提供了参考依据．     

斜交箱梁桥在地震作用下的动力特性参数分析

本文以西部某城市斜交箱梁桥为工程背景,利用有限元分析软件Midas Civil建立了不同斜交角度的有限元分析模型,运用时程分析的方法,研究了在跨度、墩高等相同的条件下,斜交角度对斜交梁桥动力特性以及地震反应的影响。经过分析,所得结果表明:斜交角度是影响其动力特性的一个重要因素,且对斜交桥的抗扭刚度和地震响应有较大的影响。     

两步单参数法研究预应力度对弯箱梁桥的影响

为了研究预应力度对弯箱梁桥的影响,以桥长、圆心角和预应力度为参数建立了180个二等跨连续弯箱梁桥模型,采用两步单参数拟合法进行数据处理,拟合出极限状态下控制截面上的应力、单位位移与圆心角、桥长和预应力度的显示函数关系.提出了弯箱梁桥截面上预应力度的计算公式,并选定了2个指标A、Δ来表征弯箱梁桥结构反应受预应力度影响趋势及程度。     

虚拟横梁单元法在小箱梁桥建模中的应用

本文以由4片分体式组合箱梁组成的40m单跨简支梁桥为研究对象,利用大型有限元软件MIDAS/Civil,分别建立了实体单元模型、虚拟横梁单元模型,对比分析了2种计算模型在4种荷载工况下各片箱梁的跨中位移解.计算结果表明:实体模型计算结果准确但建模复杂,与之相比,虚拟横梁单元模型的最大误差为-2.3%.得出了虚拟横梁单元法是分体式组合小箱梁桥的合适建模方法,可用于分体式组合小箱梁桥结构分析.     

悬臂预应力箱梁的剪力滞效应有限元分析

根据一座三跨预应力混凝土连续箱梁桥的悬臂施工过程,利用有限元法分析施工阶段预应力荷载产生的箱梁剪力滞效应.结果表明:在悬臂施工过程中,预应力钢束对箱梁产生正负剪力滞效应.     

基于ANSYS的连续刚构桥温度效应求解

处于自然环境中的连续刚构箱梁桥承受着自环境变化的影响,特别是日照温差对其影响尤为显著.能否通过仿真分析求得连续刚构箱梁桥的温度效应,为设计和施工提供参考具有重要意义,采用ANSYS软件对某连续刚构箱梁桥的温度效应进行仿真,计算了该桥的温度应力及温度变形;从结构建模、加载、求解到后处理,阐述了ANSYS在连续刚构箱梁桥温度效应计算中的应用,并对温度变形的仿真结果进行了分析.     

温度荷载作用下连续变截面钢箱梁剪力滞效应研究

钢箱梁桥以其良好的结构受力性能在现代桥梁结构中得到广泛的应用,在施工阶段或在运营阶段,箱梁上均存在由温度引起应力过大的现象．采用空间有限元法对大跨连续钢箱梁桥在温度荷载作用及自重作用下的剪力滞效应进行了详细的分析,得出箱梁在温度荷载作用下剪力滞效应的一般规律和初步结论,为掌握该类型结构在温度荷载下的力学特性提供了参考     

基于MCTOOLS的斜交闭合框架结构建模及计算

目的 研究两跨斜交闭合框架结构在静力荷载作用下的基频和受力特点.方法 基于MCTOOLS程序建立了一个两跨斜交闭合框架桥结构模型的数据文件,并据此建立一组结构模型,对该组模型在静力荷载作用下的基频和内力进行了计算和分析.结果 基于MCTOOLS程序快速地建立了一组两跨斜交闭合框架结构,表明MCTOOLS程序可大幅提高该类结构的建模效率.而计算结果表明,随着斜交角度的增大,结构的基频随斜交角度的增大而减小,而结构的内力随斜交角度的增加变化较为复杂.结论 建模过程表明,利用MCTOOLS程序可大大提高复杂模型的建模效率,而计算结果表明,斜角角度对结构基频的内力会产生巨大的影响.     

高强轻质混凝土连续刚构桥箱梁长期变形分析

为探明局部使用高强轻质混凝土对连续刚构桥上部箱梁长期挠度带来的影响,根据一座预应力高强轻质混凝土连续刚构弯梁桥的结构特点,采用有限元理论对该桥在不同荷载长期作用下箱梁竖向挠度的时变效应进行了空间计算和分析,并与相同结构尺寸的普通混凝土连续刚构桥在同工况下的长期变形效应进行了对比。恒载作用下,应用高强轻质混凝土的大跨径连续刚构桥,成桥五年后主跨跨中挠度可较普通混凝土桥减小;持载时间对应用高强轻质混凝土的连续刚构桥后期挠度较普通混凝土桥减小程度影响较大,荷载作用时间愈长,后期挠度减小幅度愈大;高强轻质混凝土的长期性能对局部使用高强轻质混凝土连续刚构桥的长期变形有重要影响。所得分析结果,对指导高强轻质混凝土桥梁的设计具有理论意义和工程实用价值。     

刚构桥悬臂阶段的预应力剪力滞效应分析

根据一座主桥为三跨连续刚构桥的悬臂施工过程,计算分析悬臂施工阶段预应力荷载产生的箱梁剪力滞效应,研究该类桥在整个悬臂施工过程中,每个阶段预应力荷载产生的箱梁剪力滞效应,以及一些关键截面剪力滞效应的变化规律,结果表明:在悬臂施工过程中,悬臂预应力束会对箱梁产生正负剪力滞效应.     

预应力钢与混凝土组合连续梁的设计实践——44m 64m 44m阜成路立交主桥

本文论述了跨径为44m 64m 44m三跨预应力钢与混凝土组合连续箱梁在分跨、分段、横向分箱、梁高等方面有别于其他连续梁的特点;论述了该桥施加预应力的目的、手段、束的配置与预应力度的掌握;还介绍了该桥的加劲、隔板、抗剪联接件、现浇组合桥面板等的设计与构造。此桥的桥型及跨度为目前国内之首。     

现浇预应力混凝土连续箱梁承载力分析

杭州湾跨海大桥杭甬高速连接线全线为高架桥,针对其主桥上部结构5跨(2×30 m+40 m+2×30 m)现浇预应力混凝土单箱多室非对称且变宽整体连续箱梁桥,用有限元软件Midas Civil建立箱梁结构模型,计算了支座反力,验算了主梁的抗弯性、抗剪性和正截面的抗裂性。     

连续箱梁桥力学性能分析

根据郑州G107线跨机场路钢筋混凝土连续箱梁高架桥的结构特点,采用空间梁单元对其进行有限元离散,建立了该桥梁结构的有限元分析模型,利用大型结构有限元分析程序Super SAP93对连续箱梁桥的力学性能进行了计算和分析,给出了在试验荷载作用下桥梁控制点的位移、内力,经对比桥梁静载试验实测值和有限元计算值,得到了该桥梁结构校验系数小于1的结论,证明了该桥梁结构整体工作性能良好,计算结果可为桥梁检验提供参考.     

预应力钢与混凝土组合连续梁的设计实践：——44m＋64m＋44m阜…

本文论述了跨径为４４ｍ＋６４ｍ＋４４ｍ三跨预应力钢与混凝土组合连续箱梁在分跨、分段、横向分箱、梁高等方面有别于其他连续梁的特点；论述了该桥施加预应力的目的、手段、束的配置与预应力度的掌握；还介绍了该桥的加劲、隔板、抗剪联接件，现浇组合桥面板等的设计与构造。此桥的桥型及跨度为目前国内之首。     

PC箱梁桥非均匀收缩变形分析

大跨预应力连续刚构桥后期超限下挠问题,越来越受到工程界的普遍关注。文中以湿度扩散理论为基础,研究PC箱梁结构非均匀收缩变形计算方法。针对某实桥典型截面建立二维湿度场分析有限元模型,分析箱梁截面二维湿度场分布规律及时变特征。根据湿度场变形耦合条件研究连续刚构桥主梁干缩变形行为特点。结果表明,PC箱梁结构非均匀收缩变形显著,常规方法计算误差较大。考虑箱梁截面非均匀收缩因素后,跨中下挠累计值较常规方法大3．1cm,表明箱梁截面的不均匀收缩是引起连续刚构桥后期超限下挠的重要原因。