混凝土曲线梁桥计算分析理论综述

介绍目前国内外混凝土曲线梁桥的计算理论和分析方法的研究现状,简略阐述设计中存在的一些问题,为研究曲线梁桥的计算分析提供参考。     

曲线梁桥稳定性的影响因素分析

曲线梁桥是互通桥梁中常见的桥梁结构,由于曲线梁桥的受力和变形特点与直线梁桥相差较大,但设计和施工中对此认识不到位,以致工程中曲线梁桥出现了一些病害,甚至引起了一些安全事故。这些病害归根结底就是曲线梁桥的稳定性问题,一方面表现在梁体出现平面内的横桥向位移;另一方面就是梁体的扭转变形,且多见于独柱墩的曲线梁桥。主要通过分析曲线梁桥稳定性的影响因素,为改善稳定性设计提供方向和措施。     

曲线弯梁桥振动分析方法

利用广义坐标法和能量原理推导了曲线梁桥的振动控制微分方程,解释了曲线梁桥振动理论与直线梁的异同点,并推导了质量矩阵。在推导过程中考虑了截面扭转中心与截面形心的不一致,随后给出了曲线梁动力分析的有限元方法,并完成了电算程序的编制。最后通过实例分析验证了本文所提理论和计算方法的正确性。     

基于振动台试验的曲线桥梁抗震性能研究

为了研究S形曲线梁桥在地震作用下的动力响应及抗震性能,设计并制作一座相似比为1/20的S形曲线梁桥进行振动台试验研究。结果表明:在地震作用下,S形曲线梁桥的梁体未有明显损伤,桥墩出现裂缝,支座破坏严重;在墩底屈服之前,墩梁已发生较大相对位移,桥梁极易发生落梁破坏现象;桥墩在大震作用下的扭转耗能作用十分明显。在振动台试验基础上,对S形曲线梁桥提出一种"梁体漂浮抗震设计"的概念设计方法,为该类桥梁的抗震设计理论提供支持。     

立交曲线梁桥加固检测与结构分析

立交曲线梁桥设计和使用过程中,因为梁桥曲率的存在导致受力形式复杂,容易出现各种病害,最终影响立交曲线梁桥的安全与稳定。根据现有立交曲线梁桥的应用状况,对其加固检测与结构进行分析,可为立交曲线梁桥安全性提升提供一定的参考与建议。     

混凝土曲线箱梁桥爬移理论计算与数值分析——以跃村互通式立交桥B匝道桥为工程背景

随着混凝土曲线梁桥的大量建立和长期运营,混凝土曲线梁桥呈现出的爬移问题受到业内外的广泛关注。文章以弯梁桥纯扭转分析理论为基础,从理论上推导了收缩徐变、预应力、温度变化、离心力等荷载作用下混凝土曲线箱梁桥位移的计算方法。在此基础上,针对某一实际工程,采用理论计算与数值分析相结合的方法,对其在外荷载作用下的变形情况进行了分析。结果表明:混凝土收缩和温度变化是引起爬移的主要原因。混凝土徐变及预应力对混凝土曲线箱梁桥径向位移可以忽略不计,同时,当车辆按照设计时速和标准载重条件行驶时,离心力对径向位移的影响可以忽略不计。     

曲线箱梁的剪力滞效应分析

以实桥设计参数为基础,提出用初等梁理论和板壳理论的分析方法,采用有限元法通用程序对曲线箱形截面梁桥正截面应力进行了计算分析,给出混凝土曲线箱梁在不同曲率半径下的剪力滞系数的变化规律,为确保桥梁结构的安全提供了理论基础。     

高墩小半径曲线梁桥支点预偏心时力学性能分析

高墩小半径曲线梁桥是具有复杂力学性能的空间结构体系.为探寻高墩小半径曲线梁桥的合理支承形式,以此来保证高墩小半径曲线梁桥的安全,需要确保采用合理的支点预偏心.本文采用有限元方法分析了曲线梁桥主要力学性能随支点预偏心的变化规律,研究了曲率半径及墩高对曲线梁桥支点预偏心前后力学性能的影响,探讨了高墩和小半径皆为曲线梁桥受力不利因素的原因.研究了支点预偏心方法减小高墩小半径曲线梁桥主梁的扭矩、扭转变形、墩顶弯矩、水平位移以及两端双支座竖向反力差的性能.研究结果表明:合理的支点预偏心方法可以减小曲线梁桥结构的内力、变形以及支座反力.高墩和小半径皆为曲线梁桥的不利因素,对高墩小半径曲线梁桥设置支点预偏心至关重要.     

公路曲线梁桥设计与施工若干问题研究

随着平面曲线桥梁的应用日益增多,曲线梁桥的设计和理论研究也在不断取得成果.结合曲线连续梁桥的实际工程,笔者对小半径预应力混凝土连续曲线梁桥在计算理论、施工方法、受力特点和构造上的处理谈一下体会.     

新型FRP-金属组合T型梁桥及扭转刚度简化计算方法的研究

基于应急桥梁的轻量化、高强化和模块化的发展需求,提出了一种模块化纤维增强复合材料(FRP)-金属组合T型梁桥。首先,介绍了该T型梁桥的结构尺寸、空间布置、杆件类型、连接方式以及现场快速架设方法。其次,基于开口、闭口薄壁截面杆扭转理论,推导了该T型梁桥结构扭转刚度简化计算公式。最后,基于通用软件ANSYS开展了有限元分析,利用所推导的简化计算公式进行了结构扭转刚度影响因素分析。结果表明：相较于传统单车道钢结构应急桥梁,该组合T型梁桥达到了明显的减重效果;结构扭转刚度理论计算值与有限元值吻合较好,所建立的理论简化计算模型可便于单片T型梁扭转刚度的预测;单片T型梁的外扭矩主要由各纵向构件和斜腹杆共同抵抗。     

曲线变截面连续箱形钢桥的空间仿真分析

通过上海中环线北翟路NWK17～K19曲线变截面连续箱形钢桥的实际工程,借助于有限元分析程序,建立结构三维仿真实体、板壳分析模型,对此结构进行全面的力学分析。计算内容包括支座偏心调整、变形、应力以及节段局部失稳。计算结果为实际工程设计提供理论依据,也为类似曲线梁桥的设计提供有价值的参考。     

整体式弯桥试设计研究

以某实桥为工程背景,进行整体式弯桥的试设计和设计验算。采用MIDAS/Civil2015有限元软件分别建立了原桥和整体式弯桥的3D有限元模型,后者考虑了台-土及桩-土相互作用。对比分析了两者在恒载、活载(汽车荷载)、温度荷载、混凝土收缩以及地震等荷载作用下的受力性能。结果表明:由于梁端固接和台后土压力等影响,恒载、活载、温度及混凝土收缩等荷载作用下,整体式弯桥梁端具有较大的负弯矩; 整体式弯桥在恒载作用下的主梁弯矩值较原桥均匀,而在活载作用下主梁弯矩值与原桥相近; 温度荷载对整体式弯桥的主梁内力影响最大,其次为混凝土收缩效应,在设计中应引起重视; 在恒载、活载作用下,整体式弯桥和原桥的主梁扭矩基本呈反对称分布,且恒载下的主梁边跨扭矩显著小于原桥,而在活载下两者的主梁扭矩相差不大,整体式弯桥表现出较优的抗扭性能; 此外,整体式弯桥的抗震性能明显优于原桥,可有效避免主梁在地震中的侧向偏位和落梁等现象,在高震区使用更具优势。     

波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁扭转与畸变研究进展

有别于传统的混凝土箱梁,波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁是一种较为新颖的桥梁上部结构形式,这种箱梁结构在偏心荷载作用下产生的扭转与畸变效应相对显著。为阐明这种箱梁的扭转与畸变特性及其研究现状,通过对大量文献的调研与实桥调查,系统介绍了箱梁扭转与畸变效应的计算理论（包括抗扭刚度）、扭转承载力、内力增大系数、横隔板的设置等方面的研究进展情况。研究表明,采用Umanski第二理论和弹性地基梁比拟法分别计算这种箱梁的扭转与畸变效应在理论上是可行的,但其工程适用性还需进行进一步检验。另外,我国在扭转承载力研究方面还较为欠缺,而在内力增大系数、横隔板的设置等方面尽管已经取得了一些成果,但还缺乏较为一致的结论。在充分考虑箱梁自身受力特性的基础上,加强波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁扭转与畸变的研究,可为完善其设计方法奠定理论基础与提供更有力依据。     

弯梁桥病害分析

以独墩柱弯粱桥发生的病害为例，详细分析了独墩柱曲线梁桥病害产生的原因，提出在设计中采用弯梁桥计算模型、设置支座预偏心、使用径向限位装置等可以避免此类病害的发生，可对今后独柱墩弯梁桥的设计提供参考。     

预应力混凝土曲线连续刚构桥结构行为分析

研究了悬臂施工的高墩大跨预应力混凝土曲线连续刚构桥在施工阶段和成桥阶段的结构行为,讨论了由于主梁平面弯曲对结构变形和应力的影响,为曲线刚构桥提供相应的设计建议和施工控制思路,具有现实意义。     

非对称外倾式钢箱拱桥扁平弯钢箱梁扭转与翘曲

以正在设计中的非对称外倾式钢箱拱肋扁平钢箱弯主梁结构形式的异型钢拱桥为背景，采用空间杆系模型对该桥进行恒栽和活栽作用下扁平钢箱主粱的扭转与翘曲受力特性分析；活载影响采用空间影响面方法计算，翘曲应力按乌曼斯基（Wumnansji）理论计算。计算结果表明，在恒载和活栽作用下，异形钢箱拱桥扁平钢弯箱梁的扭转剪应力可达到钢材容许剪应力的23．4％，在设计中必须加以考虑。     

一种预应力曲线梁新型布筋形式的试验研究

由于存在弯扭耦合现象,预应力曲线梁桥受力十分复杂。梁内的预应力钢束为空间曲线,其线形会对曲线梁的受力性能产生显著影响。提出一种可用于曲线箱梁的预应力钢束新型布筋方式,并对采用新型和常规预应力布筋方式的两根曲线箱形梁进行受力性能试验研究。对比分析两根梁的裂缝发展规律、破坏形态、钢筋应变特点;并通过弯扭相关方程对比研究试件的复合受扭特性和承载能力。研究表明,新型布筋方式较常规布筋能显著改善箱梁的正常使用性能,但对极限承载能力影响并不显著。最后,提出进一步提高预应力效率的措施。研究结果可供预应力曲线梁桥设计和应用时参考。     

预应力混凝土槽形简支梁内力分析方法研究

首先采用传统的计算理论对某轻轨高架桥槽形简支梁的内力进行了手算.同时,还采用Midas Civil桥梁专用设计软件对槽形梁进行了电算,在对计算结果进行比较的基础上,对传统设计理论的可靠性进行了剖析和评价,并对实际的工程设计提出合理化的建议.     

小半径连续箱梁桥设计要点

以实际工程为背景,通过对曲线梁桥受力特点分析,就曲线箱梁梁体设计、墩台设计、横梁设计、支座布置、抗震构造设计以及预应力对曲线梁的影响等问题进行了探讨,目的在于对曲线梁工程设计提供有益帮助。     

南宁大桥曲线钢箱梁吊装关键施工技术

针对南宁大桥主桥大跨径曲线梁非对称外倾式钢拱桥结构设计新颖独特、施工难度大、技术及工艺要求高等特点,详细介绍了曲线钢箱梁节段空中精确对位、空中稳定、线形控制与调整等关键施工技术和工艺,为类似工程施工提供了借鉴。