装配式先张工字梁模拟和分析

采用ABAQUS软件,建立了先张法折线预应力工字梁精细模型,研究了普通钢筋对工字梁受力性能的影响,讨论了转向器拉杆对折点部位局部应力的影响。结果表明:计算的梁体应力及预应力损失和测试结果一致,建立的工字梁精细模型合理有效;不考虑普通钢筋影响将使梁体竖向变形增加14%,纵向变形增加11%,混凝土应力增加11%;转向器竖向拉杆能显著减缓钢束折点处的应力集中作用,钢束预应力损失随高度增加而呈线性减小;折线钢束预应力损失沿梁长变化显著,呈折线分布趋势。     

基于重分析加速的SIMP方法及在桥梁选型中的应用

针对拓扑优化中固体各向同性惩罚(SIMP)方法在优化循环中需反复进行有限元分析而导致计算效率低下的不足,提出了基于组合近似重分析(CA)与SIMP方法相结合的拓扑优化加速算法。为避免迭代过程中重分析误差对最终拓扑结果的影响,采用引入自适应CA算法并采用序列级数收敛性估计近似误差,并提出了一种基于误差控制的重分析更新准则。通过数值算例对比了标准SIMP和改进SIMP方法的拓扑优化结果及计算效率。结果表明,改进的SIMP方法在得到相近拓扑构型的条件下减少了83.6%～91.8%的有限元分析次数,说明所提出的基于CA加速的SIMP方法能显著提高拓扑优化的计算效率。最后将改进SIMP方法应用于一座人行桥的选型,发现该方法优化的人行桥拓扑构型清晰,计算效率高,相比初始构型,拓扑构型可以降低结构的应力、提升人行桥的舒适性。     

基于下承式钢管混凝土系杆拱桥冲击系数的分析

采用有限元软件ANSYS建立了该桥的立体模型和双轴汽车模型,使用相关约束方程使轮子和系杆拱桥桥梁接触点位移相同,运用APDL语言编写车-桥耦合的振动计算命令流,采用瞬态动力学进行求解。分析了桥面不平顺、汽车行驶速度、汽车数量以及汽车之间间距对钢管混凝土系杆拱桥的动力响应和冲击系数的影响。结果表明:桥面粗糙程度、行车快慢、行车数目以及汽车之间的距离均会对大桥的冲击系数产生影响;桥梁最大动位移随车速的增加变化很小;随着车速的增加钢管混凝土系杆拱桥与简支梁桥冲击系数变化趋势相同。     

施工监控状态下病害闸拱桥的拆除

闸桥作为一种具有特定功能的桥梁,兼备交通通行与蓄水泄洪功能。某23孔实腹式圬工闸拱桥通过桥梁检测及专家评审,确定利用桥墩、桥台、基础等下部结构,拆除主拱圈、填料、桥面系等上部结构。为保证桥梁安全,提出2种拱上填料挖除方案进行比选,通过计算分析,确定扰动较小的方案。采用建桥逆工序拆除法逐步卸除上部结构,并结合施工监控,形成拆除过程预警机制。最后,施工监控结果符合预期理论分析,整个拆除过程安全有序。     

单塔悬索—刚构—连续梁组合桥抗震性能分析

以乌鲁木齐市乌鲁木齐北一路桥为研究对象。根据该桥的结构特点,采用两阶段分析法的思路,建立了桥梁空间有限元分析模型,分析了该桥的动力性能;采用反应谱分析法、时程分析法计算了桥梁结构在设计反应谱、3条典型地震波作用下的地震响应,较为全面地分析了该桥的抗震性能。计算结果表明:该桥整体刚度较大,桥梁振动以顺桥向振动形式为主;2号主墩墩底截面受力最为不利,为全桥抗震设计的控制截面;塔柱在地震作用下塔底面外内力响应、塔顶面外位移响应较大,在设计时要引起足够重视。     

基于改进设备的钢桁梁顶推施工线形及应力控制

本文以深茂铁路某134 m双线简支钢桁梁桥为工程依托,通过增加支撑框架结合节点自适应顶推设备以增大顶推行程,在顶推过程中以0.3 m为一个停顿行程、13.4 m为一个顶推设备循环行程,利用改进的顶推设备的小循环步履式顶推法完成本桥顶推施工。基于上述改进的小循环顶推施工方法,严格控制拼装杆件制造误差、预拱度设置、杆件拼装质量、测量方案及测量技术、ANSYS模型及钢弦式应变传感器布置等影响钢桁梁桥成桥线形及应力状态的诸多措施,保证了钢桁梁快速平稳施工,确保了钢桁梁桥施工完成后线形及应力符合要求。该改进的小循环步履式顶推法与相应的控制措施使工程质量得到了良好的保证,可为今后类似工程施工和控制措施提供一借鉴。     

小循环步履式顶推钢桁梁施工关键技术与控制

针对某高速铁路134m简支钢桁梁顶推施工,改进了传统步履式顶推施工行程小的不足,提出了小循环步履式顶推施工技术,阐述了该施工技术在钢桁梁顶推施工中的优越性,分析了施工过程控制的关键点。工程实践表明:大跨钢桁梁结构采用小循环步履式顶推施工技术,能有效地保证施工精度,确保其成桥线形与设计线形一致,较好地实现了钢桁梁在整个顶推施工过程中的精细控制。     

先张法折线预应力“ψ”形转向器性能参数试验研究

简要介绍一种应用于先张法折线预应力混凝土结构的"ψ"形转向器,其内部主要构件是导向辊。通过对采用轴式、滑轮式及轴承式等几种形式的导向辊分别进行试验研究,研究结构特点、测试受力性能及钢束应力损失,对先张法折线预应力混凝土结构计算提供一定的参考。     

薄壁曲线箱梁剪滞翘曲位移模式研究

为了寻找精度较高的剪力滞翘曲位移模式,分别假设曲线箱梁剪力滞翘曲位移函数按抛物线系列、余弦函数、指数函数、悬链线分布,综合运用能量变分法和Hamilton原理推导出曲线箱梁在各种剪力滞翘位移模式下的振动控制微分方程,通过假设位移场函数,由Galerkin法对曲线箱梁1阶竖向弯曲振动基频进行了求解,并获得了显示解.数值分析算例的结果表明:剪力滞翘曲位移模式对自振频率影响较小,箱梁翼板剪力滞翘曲位移函数选用2次抛物线和悬链线精度较高,能够较好地反映曲线箱梁空间受力性能;理论计算值与ANSYS板壳单元数值结果相比较,误差仅为0.57%,吻合良好,验证了理论推导的正确性与可靠性.     

钢箱梁竖向温度梯度模式研究——以武汉市某高架桥钢箱梁为例

对武汉市某钢箱梁桥进行温度监测，基于2018年7-9月的实测气象数据计算了钢箱梁的温度场，采用TAITHERM软件建立了其温度场模型，发现计算值与温度监测值变化趋势基本一致。结果表明:日最大竖向温度梯度分布为非线性分布，与《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）中的线性分布存在一定差异；日最大竖向温度梯度分布在距顶板50 cm范围内变化明显，分布曲线呈指数形式。通过极值理论发现广义极值分布可以很好的拟合最大温差值，进而确定了设计基准期内武汉地区钢箱梁竖向温度梯度的分布模式。文中的研究方法可用于分析其他地区桥梁结构的温度梯度分布。