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.     

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。     

混凝土收缩徐变对系杆拱桥的影响分析

收缩徐变作为混凝土结构固有特性,随着时间地延伸,它会不断地变化[1]。尤其针对一些比较敏感的混凝土结构,如悬臂端、预应力混凝土连续梁等,其收缩徐变影响更为明显。本文以一工程实例为背景,利用有限元软件Midas进行桥梁模拟,通过对不同收缩徐变情况的探讨,得出混凝土收缩徐变对系杆拱桥的影响。     

连续刚构桥梁跨中成桥预拱度估算公式

为求解连续刚构桥梁跨中成桥预拱度设置值,将影响其运营期间跨中挠度值增大的多种主要因素(包括结构刚度下降、混凝土收缩徐变、预应力损失)给定合理量值并考虑相互耦合作用,建立多种不同跨径组合的在役刚构桥梁有限元模型,对其进行分析求解.有限元求解所得的大量离散数据表明,混凝土收缩徐变是连续刚构桥梁梁体下挠的最主要影响因素,且收缩徐变引起的跨中下挠量与跨径有明显的函数关系,预应力损失对其影响次之,刚度折减对跨中长期挠度影响不大.利用最小二乘法进行多项式拟合,最终推导出适用于主跨跨径200m以内的连续刚构桥梁跨中成桥预拱度估算公式,并与规范解、经验解、实测值进行对比,证明了该估算公式的适用性.     

预应力连续箱梁桥混凝土收缩徐变效应

混凝土收缩徐变效应对桥梁结构内力以及线形产生不可忽视的影响。混凝土收缩徐变机理复杂,影响因素多,随机变化量大,它对结构性能的影响至今难以得到精确的解答。文章以某改建连续箱梁桥为工程背景,通过建立有限元模型,模拟分析了预应力混凝土连续箱梁桥在成桥阶段和若干年后的收缩徐变效应,经过理论计算,得出混凝土收缩徐变对结构内力、线形的影响规律,期望能为同类桥梁的设计和施工提供参考。     

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.     

临时荷载对悬臂施工PC连续箱梁桥预拱度的影响分析

采用悬臂施工的连续粱桥需经历一个漫长的施工周期,施工过程中混凝土的徐变效应必须加以考虑;同时作为临时荷载的挂篮或吊架,其卸除的方式也会对结构的最终变形产生影响,进而影响桥梁预拱度的设置。从考虑混凝土徐变及临时荷载的移除方式的角度分析了临时荷载对连续梁桥预拱度的影响,为此类桥梁的施工及施工控制提供一定参考。     

预应力T形梁产生变形的原因及防治措施

由于预应力等因素的影响,后张预应力混凝土T梁在张拉阶段会产生一定的反拱和侧弯现象;存梁期混凝土的徐变效应将加剧T梁的变形,变形值可能超过规范规定的限值.如对其不加控制,将给后续的施工带来困难和安全隐患.本文从设计和施工两方面系统地分析了变形产生的原因,并结合具体工程进行了力学分析,对存梁期徐变效应的作用进行了计算.最后提出控制T粱变形的方法,这对今后桥梁的设计与施工均有一定的借鉴作用.     

预应力混凝土连续梁桥结构动力特性分析

为研究车辆荷载对预应力混凝土连续梁桥桥梁动力特性的影响,利用有限元软件建立车桥耦合模型,分析车辆速度、车辆载重对预应力混凝土连续梁桥跨中截面位移和动力冲击系数的影响。研究结果表明：车辆速度和车辆载重均会对桥梁动力特性产生影响,车辆速度与桥梁动力特性间没有明显线性关系,车辆速度增大,跨中截面位移先减小后增大,桥梁冲击系数则先增大后减小;车辆载重增大,跨中截面位移和桥梁冲击系数则线性减小。研究成果可为多工况车辆荷载作用下桥梁动力特性研究提供一定参考。     

混凝土板拉桥详细有限元分析

板拉桥以预应力混凝土刚性板代替柔性拉索,与普通斜拉桥相比,在拉索的防腐、疲劳、振动等方面具有诸多优势.本文以独塔单面板拉桥--广东番禺沙溪大桥为工程背景,采用大型有限元计算软件ALGOR建立完整、详尽的全桥组合有限单元模型,对板拉桥的施工阶段和成桥后荷载作用下的力学行为进行分析研究,探讨了混凝土收缩、徐变、体系升降温和四种活载加载模式对沙溪大桥施工的影响.通过分析可以看出,沙溪大桥的施工过程是合理的,收缩、徐变和温度效应对预应力混凝土板拉桥的变形及内力有很大影响.     

非对称悬臂施工曲线连续刚构桥不同施工阶段变形特性研究

曲线连续刚构桥的施工难度较大,施工过程中的受力和变形比直线桥更为复杂,所以以桐溪路景观桥为依托工程,利用有限元软件Midas/civil建立桥梁模型,研究其在不同施工阶段的变形差异情况,并与实测数据进行对比分析,以验证模型的正确性.结果表明,在桥梁对称施工过程中,箱梁竖向位移随悬臂长度的增加而增大,且边跨和中跨箱梁竖向...     

大跨钢管混凝土拱桥混凝土自调载灌注方法

为改善大跨度钢管混凝土拱桥混凝土灌注期间结构受力和变形,基于拱肋应力和变形影响线,提出一种自调载灌注方法. 推导了拱圈加权弯矩能同混凝土龄期的理论公式,提出以分阶段成桥与一次成桥设计状态加权弯矩能差异最小为目标优化灌注间隔,避免已灌混凝土过早承载. 应用ANSYS自带的APDL语言,针对新龙门大桥开发了专门的灌注仿真程序,展开钢管混凝土拱桥分段灌注优化分析. 结果表明:所提出的自调载灌注法应用于钢管混凝土拱桥灌注施工是合理可行的,基于拱肋应力和变形影响线确定的灌注方案,可实现此类拱桥灌注过程中结构变形和应力的自控制;以分阶段成桥与一次成桥设计状态加权弯矩能差异极小为目标建立的优化方法,可合理确定大跨径钢管混凝土拱桥分段灌注的起灌时间. 相比临时扣索、水箱压重等调载方法,自调载灌注方法可减少施工辅助工艺,降低工程建设总造价.     

大跨径连续箱梁加固新浇混凝土裂缝原因及控制

介绍了一座主跨80 m的多跨预应力混凝土变截面连续箱梁主桥,在维持通车情况下在箱内浇注大批量混凝土,但新浇腹板混凝土受到旧腹板约束而引起收缩裂缝,对新增混凝土裂缝情况介绍、原因分析及控制措施。     

府河盘龙大桥施工预拱度预测与分析

采用有限元方法，对府河盘龙大桥主桥三跨预应力连续箱梁桥的悬臂挂篮施工过程进行了数值模拟分析。预测和分析了施工预拱度的大小。同时，研究了恒载、预应力及混凝土的收缩徐变对顸拱度的贡献影响分析，并对比研究了4种规范的收缩徐变计算模式和对施工顸拱度的影响。另外，对混凝土材料力学参数、密度及弹性模量，进行了敏感性分析，得到了其对预拱度的影响范围。这些工作对预拱度设置的分析调整具有重要的指导意义。     

混凝土安全壳预应力施工模拟与变形监测

为了准确估计预应力施工过程中混凝土安全壳变形,以某核电站安全壳为背景,利用有限元软件ANSYS的重叠单元和生死单元技术,考虑混凝土弹性模量随龄期变化的影响,建立复杂实体有限元计算模型,结合现场预应力摩擦试验,分析时间相关的预应力损失与混凝土徐变对安全壳变形的影响。结果表明：考虑混凝土收缩徐变与预应力筋应力损失等因素的影响,无论穹顶观测点,还是筒体观测点,考虑混凝土收缩徐变和预应力筋的应力松弛引起的应力损失时变的位移与现场实测的位移变化规律一致,而且更接近于现场实测位移。预应力筋应力松弛引起的预应力损失时变对安全壳变形影响较小,但混凝土收缩徐变引起的预应力损失时变不容忽视,二者不存在相互影响。对安全壳进行考虑混凝土收缩徐变以及其引起的预应力损失时变力学分析,可更加准确预测徐变对核电站安全壳长期变形的影响,从而为安全壳设计提供理论依据和技术支撑。     

斜拉桥的收缩徐变附加应力分析

当斜拉桥主梁采用砼板和钢梁组合梁时,砼板的收缩徐变受钢梁约束而产生截面上钢和砼间的应力重分布。同时,砼板和索塔的收缩徐变在高次超静定结构的斜拉桥中还将产生内力重分布。本文以某大桥为例,进行了理论分析和大量计算,为具体设计提供依据。     

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.