高墩大跨T构桥桥墩的有限元分析

某高墩大跨 Ｔ 构桥,上部结构为预应力混凝土箱形梁,桥墩采用钢筋混凝土变截面空心墩．根据 Ｔ 构桥的结构特点,利用空间块体单元对桥跨和桥墩进行有限元离散,计算了该桥在４ 种工况下桥墩的强度与变形,给出了桥墩３ 个典型截面的应力等值线图,计算结果表明：桥梁在外荷载作用下,墩顶位移满足桥梁规范要求;桥梁在正常满荷载作用下,桥墩墩顶内部出现局部拉应力,但小于容许值;温度对墩底的应力产生较大影响,但范围较小,距墩底２ ｍ 以上的温度应力影响可忽略不计     

高墩大跨T构桥桥墩的有限元分析

某高墩大跨Ｔ构桥,上部结构为预应力混凝土箱形梁,桥墩采用钢筋混凝土变截面空心墩。根据Ｔ构桥的结构特点,利用空间块体单元对桥跨和桥墩进行有限元离散,计算了该桥在４种工况下桥墩的强度与变形,给出了桥墩３个典型截面的应力等值线图,计算结果表明：桥梁在外荷载作用下,墩顶位移满足桥梁规范要求;桥梁在正常满荷载作用下,桥墩墩顶内部出现局部拉应力,但小于容许值;温度对墩底的应力产生较大影响,但范围较小,距墩底２     

裂缝对空心桥墩温度场及其应力的影响

为了研究裂缝对空心墩温度场和应力场的影响,以寒潮作用下的圆形空心桥墩为例,根据固体热传导微分方程和考虑温度应力的广义虎克定律,选择符合实际情况的边值条件,采用ANSYS软件计算了在寒潮作用下不同裂缝深度的混凝土桥墩温度场及其应力,计算结果说明:裂缝深度对混凝土圆形空心墩的温度场影响不大,空心墩外表面温度应力最大值出现在裂缝处,并且裂缝尖端的应力随着裂缝深度增加而增大,引起原有裂缝的继续发展,对混凝土桥墩产生不利影响.     

空心滚动体的强度分析

本文提出丁空心滚动体强度计算方法．讨论了应力分布规律，并给出了最大应力计算公式，为空心滚动体轴承的设计与计算提供了理论依据。     

漭街渡深水桥梁抗震分析

漭街渡大桥为目前国内在建和已建深水桥梁中水深最大的桥梁.由于地处地震多发区,必须研究其在地震作用下结构在水中的地震反应及水体对结构地震响应的影响程度.根据深水桥梁特点,基于线性辐射波浪理论和特征函数扩展法分别得到考虑弹性结构流固耦合时空心墩内部和外部水体作用于桥墩有限元节点上动水力的近似解析表达后,采用混合分析方法建立了深水桥梁地震分析的有限元模型.计算分析结果表明,水体对漭街渡深水桥梁动力特性及地震反应的影响较为显著不能忽略.     

DP-180式悬臂模板在薄壁空心高墩施工中的应用

结合小磨高速公路盘山寨2号大桥薄壁空心墩的施工实践,介绍了DP-180悬臂模板施工技术在薄壁空心高桥墩施工中的施工工艺及质量控制。     

预应力混凝土连续刚构桥0号块空间分析

以水南特大桥主桥为研究对象,利用大型通用有限元程序MIDAS/Civil建立了该桥桥墩0号块的空间有限元计算模型,对0号块在施工阶段及成桥运营阶段两种工况下的应力进行了分析.计算结果表明,该桥桥墩0号块除在横隔板人孔部位略为薄弱外,其余部位均满足规范要求,计算结果已为该桥设计提供依据,对同类桥梁0号块设计也具有一定的参考价值.     

大型T构桥桥墩抗震动力计算

某高墩大跨T构桥,上部结构为预应力混凝土箱形梁,桥墩采用钢筋混凝土变截面空心墩.根据T构桥的结构特点,利用空间梁单元进行有限元离散,计算了该桥的动特性,采用时程分析进行了抗震动力计算得出一些可作为设计依据的有益结论.     

大型T构桥桥墩抗震动力计算

某高墩大跨T构桥 ,上部结构为预应力混凝土箱形梁 ,桥墩采用钢筋混凝土变截面空心墩 .根据T构桥的结构特点 ,利用空间梁单元进行有限元离散 ,计算了该桥的动特性 ,采用时程分析进行了抗震动力计算得出一些可作为设计依据的有益结论 .     

某特大简支梁桥墩身开裂的事故排查

桥梁裂缝严重影响结构安全性和耐久性,不符合“绿色建造”和“可持续发展”的相关理念。文章对某特大简支梁桥桥墩开裂现象进行事故排查,为裂缝修复工作提供依据,以促进桥梁施工各个环节的规范化。考虑支座中未拆除的临时连接螺栓对墩、梁的约束作用,首先以Abaqus分析未拆除的临时连接螺栓对支座水平剪切变形的约束作用,然后以Midas计算了3种最不利工况下桥墩墩顶处的支座反力,最后以ANSYS分析3种最不利荷载组合时墩身应力。结果表明,即使按墩顶的4个纵向活动支座临时连接被同时破坏的最不利情况考虑,墩身在3种最不利工况下的最大主拉应力也仅为0.08 MPa,远未达到C30混凝土的拉应力容许值0.73 MPa。因此,架梁完成后未及时拆除支座临时连接的限位螺栓并不是导致该桥墩身开裂的主要原因,事故调查需从其他方面入手。但该疏忽会在桥墩中引起拉应力,应尽量避免,确保桥梁建造的各个环节更为规范。     

超宽空心桥墩寒潮作用下温度应力分析

采用三维瞬态热-结构耦合场方法,利用通用分析软件ANSYS对兰渝铁路兰州枢纽大砂坪特大桥四线空心桥墩在寒潮作用下的温度场、温度应力进行了仿真.通过对加纵向肋板和无纵向肋板两种模型计算的分析比较,结果表明超宽空心高墩在寒潮作用下环向、竖向温度应力值较大,应在设计中引起足够重视,而是否加设纵向肋板对温度应力的影响较小.     

特大桥实体桥墩在日照作用下温度场及温度应力的仿真分析

通过走行线特大桥大体积混凝土桥墩的施工实例,运用Ansys有限元软件对日照作用下混凝土热环境的温度场及应力场进行仿真分析,结果表明：受日照太阳辐射的影响,混凝土外表面的温度变化比桥墩内部的温度变化快,出现温度的滞后性,当温度差达到最大值时并没有出现最大拉应力,在日照作用下桥墩产生了较大的拉应力;最大拉应力、压应力及温差值较大区段从8：00-17：00,压应力随着日照时间和方位角不同而呈现抛物线变化,最大拉应力递减效应较压应力变化较小,拉应力对桥墩外表面裂纹影响效用最大。     

高墩大跨连续刚构桥地震响应需求的模态推倒分析法

基于结构动力学多自由度体系解耦思想,提出适用于高墩大跨连续刚构桥的模态推倒分析法(MPA)。结合现行规范设计反应谱,以某高墩大跨连续刚构桥为工程背景,采用OpenSEES软件建立全桥非线性纤维模型,分别对MPA法和非线性时程法进行对比研究。结果表明:MPA法对高墩剪力的计算误差相对较大,尤其在纵桥向,最大达到34.73%,而横桥向则满足工程应用需求,最大为26.48%;MPA法对高墩弯矩和位移的计算结果在纵、横桥向都非常接近时程结果,计算精度完全满足工程应用要求。总体而言,MPA法可直接用于评估高墩连续刚构桥的横向抗震性能,且精度很高,但用于纵向抗震性能评估时,需考虑剪力的计算误差对评估结果的不利影响。     

横系梁设置对双柱墩抗震性能的影响分析

为了研究横系梁设置对有盖梁双柱墩的抗震性能影响,采用OpenSEES软件中非线性纤维单元建立有盖梁双柱墩有限元模型,并基于拟静力分析方法对有无横系梁两种双柱墩进行对比分析.结果表明,采用OpenSEES软件中非线性纤维单元可准确、有效地模拟钢筋混凝土框架拟静力试验,在横向往复荷载作用下,双柱墩设置横系梁可降低墩顶和墩底的弯矩值,提高双柱墩的等效黏结阻尼系数.设置横系梁可提高有盖梁双柱墩的承载能力,从而增强其耗能效果.     

Finite element model updating of existing steel bridge based on structural health monitoring

Based on the physical meaning of sensitivity,a new finite element（FE） model updating method was proposed. In this method,a three-dimensional FE model of the Nanjing Yangtze River Bridge（NYRB） with ANSYS program was established and updated by modifying some design parameters. To further validate the updated FE model,the analytical stress—time histories responses of main members induced by a moving train were compared with the measured ones. The results show that the relative error of maximum stress is 2.49% and the minimum relative coefficient of analytical stress—time histories responses is 0.793. The updated model has a good agreement between the calculated data and the tested data,and provides a current baseline FE model for long-term health monitoring and condition assessment of the NYRB. At the same time,the model is validated by stress—time histories responses to be feasible and practical for railway steel bridge model updating.     

钢筋混凝土桥墩拟静力正交试验及数值模拟

为系统研究多参数组合对圆形钢筋混凝土桥墩延性抗震性能的影响,建立较可靠的数值分析模型,开展了以墩高(剪跨比)、纵筋率、轴压比、配箍率为因素的四因素三水平圆形钢筋混凝土桥墩拟静力弯曲破坏正交试验,并基于OpenSees纤维模型及等效塑性铰模型对试验桥墩的骨架曲线、滞回性能进行数值分析.结果表明:试验桥墩位移延性为5.3～...     

对连续梁桥减隔震支座抗震性能的比较分析

以厦漳跨海大桥北汊南引桥为依托,采用有限元非线性时程分析方法,比较分析了铅芯橡胶支座和盆式橡胶支座对高烈度地区大跨径连续箱梁桥的抗震影响。研究结果表明:铅芯橡胶支座增加了结构在地震作用下的振动周期和主梁梁端位移,减小了固定墩的受力。相比盆式橡胶支座,铅芯橡胶支座可以使主梁梁端位移增加20%~200%,固定墩内力减小36%~80%。说明铅芯橡胶支座能够通过增加主梁位移达到减小桥墩受力的效果,隔震效果明显。该研究成果可为同类型桥梁的抗震设计提供参考。     

高墩大跨度刚构桥悬臂施工阶段与成桥地震反应对比

在中国西部地震危险性较高的地区,建造了许多高墩大跨度的预应力混凝土连续刚构桥。一般采用悬臂施工技术,但其施工周期较长,可能在建设中遭受地震。为探究强震下处于悬臂施工过程阶段的刚构桥主梁及桥墩可能发生的震害,以经历汶川地震考验的庙子坪大桥为研究背景,建立了最大悬臂T构、边跨合龙后非对称单悬臂T构及成桥连续刚构阶段3种结构体系,以模拟悬臂施工从静定—单次超静定—多次超静定的转换过程。选取桥址附近台站实测的汶川强震动记录进行时程分析。结合成桥阶段庙子坪大桥的实际震害结果,对比强震下3种体系主梁应力及桥墩内力。结果表明：与成桥阶段相比,强震下处于最大悬臂阶段的墩梁固结处顶板、腹板同样容易开裂,但其它大部分位置不易开裂;处于边跨合龙阶段的边跨合龙段处顶板、底板,边跨1/5—2/5区域腹板,及墩梁固结处顶板、腹板的应力均较大,同样容易开裂,但中跨反而不易开裂;虽然两个施工阶段桥墩中高位置处纵桥向弯矩是成桥阶段的两倍以上,但不易开裂;墩顶、墩底易开裂,与成桥反应一致。建议施工期的A类连续刚构桥抗震重要性系数取0.76。     

花瓶墩的计算分析及工程应用

基于花瓶墩的受力特点,研究柱式花瓶墩和实体花瓶墩的设计计算方法和要点,依托宁波绕城高速公路东段工程进行该结构的工程应用,验证花瓶墩计算方法的工程适用性并积累一定的实践经验。     

基于模糊故障树理论的双壁钢围堰水中墩施工风险分析

运用模糊故障树理论对双壁钢围堰水中墩施工风险进行分析,提出双壁钢围堰水中墩施工风险模糊故障树评价方法。依托武汉鹦鹉洲长江大桥重大工程,以2＃墩双壁钢围堰水中墩施工过程风险分析为研究对象,选取影响其施工风险的31个底事件,构建了双壁钢围堰水中墩施工风险分析模糊故障树,明确了施工风险的关键工序,提出了相应的防范措施。结果表明：双壁钢围堰水中墩施工风险发生概率的模糊数为（0.05015,0.05278,0.05542）,表明2＃水中墩施工风险比较大,焊缝渗漏、断桩、出现涌砂现象为施工风险较大的关键工序,必须采取相应的防范措施以降低双壁钢围堰水中墩的施工风险。