基于钢束优化配置的PC梁桥长期变形控制

针对大跨度预应力混凝土箱梁桥普遍出现的长期变形过大的问题,通过对预应力钢束配置进行优化,降低最大悬臂施工阶段的初始位移,进而减小过大的长期变形,达到挠度控制的目的.构建单位预应力的挠度矩阵,以挠度为控制目标,利用ANSYS进行钢束优化求解得到钢束最优配置.结果表明,优化设计后的挠度较恒载零弯矩法减小40%.利用ANSYS进行钢束优化设计的方法对预应力混凝土箱梁桥的长期变形控制具有良好的效果.     

导线法控制预应力钢束的布置

在预应力混凝土连续梁桥计算机程序设计中,预应力钢束项的描述方法是程序设计中的关键,本文提出用“导线法”控制预应力钢束的数学模型,控制多数少,预应力及二次力的计算符合实际受力状况。     

连续梁桥徐变控制方法研究

以郑州市淮河路跨南水北调连续梁为背景,分别研究张拉体内备用钢束、延长桥面铺装时间、延长混凝土材料龄期3种方法对徐变控制的有效性,得出延长桥面铺装是比较好的控制连续梁后期徐变的方法,此法为大跨预应力连续梁徐变控制提供了参考．     

混合连续梁桥受力对比分析

混合连续梁桥通常是指在桥跨度方向上选择合理的位置用钢箱梁或组合梁取代预应力混凝土梁的一种结构形式.本文以某三跨预应力连续梁桥为背景,对原桥主跨150m混凝土梁中间50m段改为钢-混凝土组合梁结构,形成混合连续梁桥,运用有限元软件MIDAS CIVIL分别建立原桥和新结构的有限元模型,并对两个模型进行施工阶段分析和静力分析.通过对两种桥型的受力分析和对比,表明混合连续梁桥具有明显优势,可较好地运用到大跨径连续梁中.     

预应力张拉对桥梁结构应力影响的试验研究

通过对某公路桥三跨变截面“T”型预应力混凝土连续梁的试验研究，分析了不同的预应力张拉顺序和张拉工艺对桥梁混凝土应力及钢筋轴力的影响，提出了多榀多跨预应力混凝土变截面“T”型连续梁结构的合理施工工艺，对同类铁路、公路桥、立交桥等设计与施工均有参考价值。     

预应力组合连续梁变形实验研究

预应力钢-混凝土组合结构作为一种组合横向构件,能充分发挥钢材的抗拉强度和混凝土的抗压强度,具有承载力高、刚度大、延性好、节省材料等优点.设计了两根两等跨的连续预应力钢-混凝土组合梁,通过对它的实验研究,取得预应力对裂缝宽度、挠度的影响,并通过有限元软件分析,得到预应力钢-混凝土组合连续梁具有更好的弹性,能减小裂缝宽度与挠度的结论.     

体外预应力钢-轻骨料混凝土组合连续梁的有限元分析

主要介绍了体外预应力钢一轻骨料混凝土组合连续梁的ANSYS建模过程,并对其进行受力金过程的模拟,考虑了预应力初始阶段组合梁的受力及变形,将计算值与实际值相比较．结果表明,ANSYS能较好地模拟出体外预应力钢一混凝土组合连续梁的受力全过程．以此建立了两跨体外预应力钢一轻骨料混凝土组合连续梁模型进行模拟,分析了体外预应力钢一混凝土组合连续梁的承载力及挠度,为体外预应力钢一轻骨料混凝土组合连续梁提供了设计依据及参考．     

简支转连续梁桥二次预应力筋张拉参数优化

简支转连续梁桥二次预应力钢束的合理配置对成桥后的应力储备和线形有着重要影响.通过有限元计算分析了二次预应力筋张拉参数(长度、根数、张拉控制应力)对结构的影响,改变张拉参数进行若干组有限元计算,生成BP神经网络样本,将其作为遗传算法寻优的子程序识别出最优的二次预应力筋张拉参数.襄樊四桥的工程实例亦表明,该方法获得了较为满意的优化结果.     

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。     

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。     

考虑非均匀收缩徐变的PC箱梁桥时变性能

为研究箱梁顶板、底板及腹板厚度差异引起的非均匀收缩徐变效应,分析了某三跨预应力混凝土(PC)连续箱梁桥时变性能.考虑混凝土抗压强度、弹性模量的时变性,分别建立模拟实际悬臂施工顺序的实体单元及梁单元有限元模型,比较成桥后在均匀及非均匀收缩徐变下的结构变形、混凝土应力和钢束应力.同时将长期挠度、钢束应力与相应规范值进行对比,并估算了车辆荷载及非均匀收缩徐变导致跨中底板出现拉应力和裂缝的时间.结果表明,与均匀收缩徐变相比,非均匀收缩徐变对跨中长期下挠影响较小,而对混凝土应力影响较大,在箱梁设计中应予以考虑.     

徐变参数随机性对预应力混凝土桥梁长期变形的影响分析

通过分析混凝土强度、名义徐变系数、环境相对湿度、环境温度和预应力荷载等徐变参数的变异性及其概率统计特征,探明了徐变参数的随机扰动对混凝土徐变系数的影响规律。通过对跨径布置为85m+130m+85m的预应力混凝土连续梁桥进行徐变变形分析,明确了不同随机性徐变参数对预应力混凝土桥梁主跨跨中挠度的影响,获得了预应力混凝土桥梁10年期间的跨中挠度变异系数、均值及95%置信区间值。结果表明,徐变参数随机性对混凝土桥梁徐变系数具有重要的影响作用,通过控制随机性置信区间上下限值可达到控制混凝土桥梁长期变形的目的,研究成果具有重要的工程应用价值。     

摩阻损失在预应力连续梁桥中的分析与研究

在预应力混凝土桥梁中,由于较大的预应力损失而直接影响了结构的受力和变形,使结构过早的失效或破坏,预应力筋与孔道壁之间的摩阻是影响其预应力损失的主要因素之一.以郑州市某三跨连续箱梁桥的摩阻试验为背景,以弯曲通长束为主要研究对象,运用最小二乘法原理和二元线性回归方法计算了孔道摩擦系数μ和管道偏差系数k,同时结合桥梁结构有限元分析程序Midas对实际桥梁在不同摩阻系数下进行挠度和应力计算分析,结果表明:对于弯曲通长束而言摩阻损失对跨中截面处的影响更为显著,同时对该桥预应力施工提出了优化措施,这可以为同类型桥梁预应力张拉施工与计算控制提供参考.     

杭州市文晖大桥主塔设计

杭州市文晖大桥主桥是三跨双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，着重介绍其桥塔的设计构思、计算模式、普通钢筋和预应力钢束的布置。     

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。     

部分波形钢腹板箱梁桥受力特性分析

为了分析部分波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥结构的空间力学特性,以24 m+40 m+24 m连续梁桥设计方案为对象,用三维有限元方法分析了在竖向荷载以及预应力作用下的结构应力和变形特性,并与波形钢腹板扩展梁理论进行比较,讨论了扩展梁理论的适用性.在此基础上进一步分析了部分波形钢腹板箱梁桥的力学行为,以及两种腹板过渡区域的传力机理.结果表明,按扩展梁理论设计虽然能够得到精度较好的纵向应力结果,但挠度和剪切应力计算精度有待提高;按腹板承担截面全部竖向剪力的设计方法偏于安全;波形钢腹板箱梁和预应力混凝土腹板箱梁过渡区域的结构传力机理十分复杂,设计时应予慎重分析.     

客运专线预应力混凝土桥梁徐变变形控制方法研究

为了研究混凝土收缩徐变对客运专线预应力混凝土连续梁桥后期变形的影响,选取合理的徐变系数,通过大型有限元软件Midas建立实桥模型,模拟施工全过程,对郑徐客运专线上的一座预应力混凝土连续梁桥的收缩徐变进行分析,得出了一些改善连续梁桥后期徐变变形的结论.结果表明:在不影响施工工期的情况下,延迟合拢时间有利于控制桥梁后期徐变变形;铺设二期恒载时,从边跨往中跨铺设或从中跨往边跨铺设都能减小由徐变引起的上拱;增加顶板束或减小底板束都将改善桥梁的上拱.     

高速铁路无碴轨道预应力连续梁徐变影响分析

随着我国高速铁路事业的发展,越来越多的大跨连续梁桥得到应用.但是过去建设的大跨连续梁已有不少出现了挠度增大及表面开裂等现象,引起这些现象最重要的原因是混凝土的收缩徐变效应.本文选取合理的徐变系数后,从相对湿度、加载张拉龄期、二期恒载上桥时间三个因素对徐变影响进行研究,提出控制后期挠度变形的建议.     

预应力混凝土连续梁桥预拱度多因素敏感性分析

以2座大跨预应力混凝土连续梁桥为例,对其预拱度进行多因素敏感性分析。选取了混凝土容重、弹性模量、预应力、环境相对湿度4个影响预拱度的因素,采用正交分析方法,运用有限元软件Midas Civil进行计算分析。研究结果表明,混凝土容重、预应力与弹性模量是影响预拱度的主要因素,湿度是影响预拱度的次要因素,各参数敏感性大小依次为混凝土容重、预应力、弹性模量、环境相对湿度。为大跨度连续梁桥的施工监控提供了科学依据。     

预应力混凝土钢管桁架叠合底板受力性能研究

为研究预应力混凝土钢管桁架叠合底板受力性能及各个结构要素对预应力混凝土钢管桁架叠合底板整体受力性能的影响,采用ABAQUS有限元软件建立模型并对数据进行分析,计算得出叠合底板试件的荷载-跨中挠度曲线关系,并将有限元计算的数据与既有试验数据进行了对比.发现有限元软件计算模拟的荷载-跨中挠度曲线关系变化与试验测得数据基本一致,在此基础上,研究了钢管直径、钢管壁厚、底板跨度、预应力筋数量、预应力大小、混凝土强度、砂浆强度等因素对预制板承载力的影响.研究结果表明：预应力大小、钢管壁厚、预应力筋数量、灌浆料强度、叠合板跨度对叠合板承载力影响较大,混凝土强度对叠合板承载力影响较小.