预应力效应对小箱梁纵向开裂影响分析

公路装配式预应力混凝土小箱梁纵向开裂问题较为普遍,纵向裂缝会严重影响结构安全及耐久性能,甚至降低桥梁结构承载力。本文以30 m装配式小箱梁为分析对象,根据后张法预应力对小箱梁梁体的作用机理,采用有限元软件ANSYS并基于等效荷载法,对预应力钢束张拉过程作用于小箱梁梁体的端部锚固力、曲线段径向力、管道偏差力等3种荷载引起的梁体竖向应力进行仿真分析。结果表明：端部锚固力引起的混凝土局部承压区竖向拉应力最大,达到1.503 MPa,发生在距梁端1.5 m附近截面;曲线段径向力引起的梁体竖向拉应力较小,可忽略其对纵向开裂的影响;在规范允许的施工误差范围±1 cm内,管道偏差力引起的梁体竖向拉应力介于0.610～3.250 MPa之间,可能导致梁体纵向开裂。     

大跨度预应力混凝土箱梁桥开裂病害

为了研究大跨度预应力混凝土箱梁桥的开裂病害与其空间应力状态的关系,采用8节点实体退化板壳单元编制有限元软件对大跨度预应力混凝土连续箱梁桥进行空间应力分析,研究恒载、箱梁刚度、有效预应力和温度等因素对箱梁截面最大主拉应力的影响程度和影响规律;探讨设计中采用的活载应力放大系数的取值合理性;提出了控制箱梁混凝土开裂的二轴强度...     

南太子湖拱形连续箱梁桥参数敏感性分析

为了准确把握拱形连续箱梁桥在施工阶段及运营阶段内力和线形的变化，以武汉南太子湖大桥为例，采用有限元方法建立了全桥仿真计算模型，分析了刚度、自重、混凝土收缩徐变、温度、预应力等参数对桥梁内力和线形的影响规律。结果表明，预应力损失对桥梁内力和线性影响最大，自重、刚度误差对线形影响相对较小，挠度变化幅度为理论值的5％-27％。预应力损失使上缘应力减幅达6．7％，下缘应力减幅达14．4％。混凝土收缩徐变对参数的误差效应有放大作用。     

预应力混凝土箱梁主要裂缝成因和防治措施的探讨

预应力混凝土连续箱梁的裂缝问题一直以来倍受桥梁界专家及技术人员的关注。本文通过对预应力混凝土连续箱梁主要裂缝产生的原因进行了浅析，并提出了相应的防治的措施。     

PC连续箱梁桥开裂的数值分析方法

在调查PC连续箱梁裂缝形态及分布规律的基础上,全面分析了引起箱梁损伤开裂的原因、影响因素及其裂缝对桥梁性能的影响. 在阐述基于应力状态防裂设计思想的基础上,论证了利用数值分析方法研究箱梁开裂问题的可行性. 提出桥梁损伤诊断、裂缝成因分析、桥梁防裂对策、修复加固方法、安全评定是PC连续箱梁桥应用中亟待解决的问题.     

梁式结构刚度分布推算方法及其应用研究

服役年限较长的公路桥梁往往会出现混凝土开裂、钢筋锈蚀、预应力缺损等病害而导致梁体刚度衰减,针对梁体的实际刚度分布状况识别问题,根据材料力学及数值分析相关理论,以梁式结构为例结合位移互等定理推导梁体各区段的实际刚度分布公式。建立三轴车辆与单位荷载在移动过桥时的跨中挠度曲线之间的转换关系,进而凭借三轴车辆低速行驶过桥时采集的跨中挠度时程曲线即可推导梁体实际刚度分布状况,分析全桥病害分布及损伤程度。根据该算法编制配套计算软件,通过桥梁刚度分布识别的算例验证了文中方法的可行性。结果表明,由于损伤原因及程度各不相同,梁体实际刚度分布沿纵向变化较大,不宜采用全梁整体刚度作为桥梁损伤评判标准;文中算法得到的全梁实际刚度分布与实际受损情况吻合良好,该方法可快速、真实、可靠地反映在役桥梁整体损伤状况、锁定损伤范围并估算损伤程度。     

跨海桥大吨位预应力混凝土箱梁关键技术研究

针对杭州湾海域复杂的建桥条件,通过研究高性能海工耐久混凝土、梁体温度监测和混凝土低强早期张拉技术,解决了大吨位预应力混凝土箱梁的裂缝问题;通过研究整体钢模、内模整体吊装与分节收缩脱出、钢筋笼预扎及整体吊运、混凝土连续浇注等技术,实现了大体积混凝土一次性连续浇筑,发展并完善了大吨位预应力混凝土箱梁的制造工艺;通过研制大吨位箱梁陆上纵横移运输设备和强潮海域专用运架梁起重船,解决了大吨位箱梁的快速运输和架设难题.为同类跨海长桥设计与施工积累了宝贵的经验.     

几何参数对预应力波纹钢腹板箱梁桥受力性能的影响分析

对实际工程中某三跨波纹钢腹板体外预应力连续箱梁桥建立有限元模型,通过改变腹板参数,探讨几何参数对桥梁整体受力性能的影响.分析表明,随着波纹钢腹板折叠角的增大,波纹钢板的抗弯刚度逐渐减小,当折角在10°～40°范围内变化时,波纹钢板的抗弯刚度变化最为明显; 波纹钢腹板水平面板宽度b增大会提高箱梁的抗弯刚度,但b值太大会影响波纹钢腹板的整体受力性能; 增加波纹板的厚度能显著提高箱梁的抗剪性能,并在一定程度上能够提高箱梁的抗弯刚度,但板厚增加到20 mm时,其对提高箱梁的抗剪性能和抗弯性能的贡献逐渐趋小; 波纹钢腹板的倾角不宜太大,宜小于25°.     

桥梁基桩的模拟与计算

对于需要进行整体结构分析的桥梁,必须考虑桥梁基桩的作用.桥梁基桩与土的相互作用直接影响到桥梁下部结构的抗推刚度,特别是布置了固定支座或者单向活动支座的弯梁桥,能否正确模拟基桩,将会导致支座平面抗力、梁体变形、桥墩内力及梁体内力的计算值与实际值差别很大.结合一预应力混凝土连续弯箱梁桥的仿真分析,研究了桥梁基桩在空间有限元模型中的模拟计算问题.     

预应力混凝土连续梁桥顶板早期裂缝形成机理研究

以一座产生了早期开裂的实桥为对象,采用通用有限元软件ABAQUS建立了实桥的三维实体有限元分析模型,分析变截面连续箱梁桥顶板横向早期裂缝形成机理和可能影响早期裂缝的成因,并提出基于有限元软件ABAQUS的非线性有限元方法和行业规范的裂缝宽度计算方法。研究表明:混凝土顶板早期裂缝形成机理中,混凝土弹性模量随时间变化对混凝土应变影响较小;分层浇筑间隔时间、线膨胀系数以及顶板纵向普通钢筋等因素对早期横向裂缝的产生的影响较大;提出的裂缝宽度计算方法,得到的混凝土裂缝与实测裂缝的分布规律和宽度吻合较好。     

基于刚度矩阵的桥梁损伤识别研究

结构损伤本质上是结构局部刚度和质量的改变,反映在结构动力特性上是模态参数的变化.针对桥梁损伤往往只是局部刚度改变的情况,提出一种基于结构及其子结构的刚度矩阵,利用固有频率和振型确定子结构刚度矩阵的改变程度,以及改变了刚度矩阵的子结构的位置,来判断桥梁损伤的位置及其程度的结构损伤识别方法.从识别结果看,该方法能对桥梁结构的损伤位置及其程度做出准确的识别.,     

Y型偏心支撑加固震损RC框架的数值模拟

为研究Y型偏心支撑加固震损RC框架的抗震性能,采用有限元程序ABAQUS对RCF-YB1试验试件进行了验证分析.在此基础上系统研究了耗能梁段腹板高度对Y型偏心支撑加固震损RC框架结构抗震性能的影响,重点对比分析了加固后试件的滞回曲线、水平承载力、抗侧刚度、累积滞回耗能.结果表明,针对中等程度损伤的RC框架,采用Y型偏心支撑加固后仍可获得较大的水平承载力和抗侧刚度.此外,Y型偏心支撑的耗能梁段对加固震损RC框架的抗震性能有较大影响,随着耗能梁段腹板高度的增加,试件的水平承载力、抗侧刚度、耗能均呈增大趋势.     

近震作用下桥墩变高度隔震梁桥设计研究

通过定义桥墩变高度隔震梁桥的支座强度率、各桥墩刚度率和总体系刚度,对总支座强度和扭转反应进行了归一化,并基于Park模型模拟双向水平近震作用下铅芯橡胶支座的非线性动力恢复力特性,对桥梁进行非线性时程分析,研究了桥墩刚度率和支座强度率的分布等对桥墩变高度隔震梁桥的支座剪力与位移、桥墩变形、桥面位移和桥梁扭转反应的影响.结...     

双柱墩地震反应的轴力刚度耦合作用

地震作用下钢筋混凝土双柱桥墩产生的动轴力不仅会改变桥墩的屈服强度,而且也会相应地改变桥墩的刚度,但目前广泛使用的集中塑性模型一般并未考虑这种轴力-刚度的耦合作用。以自动计入轴力-强度及轴力-刚度耦合作用的纤维模型分析结果为基准,研究了轴力-刚度耦合作用对钢筋混凝土双柱桥墩地震反应的影响。结果表明,轴力-刚度耦合作用对双柱墩弹性阶段的反应有较大影响,但不改变结构的极限承载力;由于拉压桥墩的刚度互为消长,等高双柱墩的地震位移响应在不计轴力-刚度的耦合作用时与实际情况只略有差异,但墩柱弹性内力响应则会被较大地低估;不等高双柱墩的刚度受较矮侧桥墩控制,因此轴力-刚度的耦合作用对结构的地震位移响应和弹性内力响应都有明显影响,桥梁不规则性越大影响越显著,在进行结构分析时不能忽视这一因素的影响。     

细杆拱桥面板现浇支架施工计算

结合淠河公路桥工程实例,介绍拱桥施工过程中的钢管支架设计及计算过程。计算结果显示,桥梁面板支架施工过程中的强度、刚度及稳定性均满足临时结构设计及施工要求。     

创新设计的FRP-混凝土组合梁基本力学性能

近年来纤维增强聚合物(Fiber Reinforced Polymer,FRP)材料被广泛地用于桥梁结构以解决日益严重的钢材锈蚀问题.为了充分发挥各种材料的优势和降低造价,FRP-混凝土组合结构被认为是一种最有效的组合形式.首先阐述了FRP材料与混凝土结合形成一种轻质、耐腐蚀且价格相对便宜的组合梁的创新设计思路,并提出了由该类型组合梁形成板式桥的新型桥面结构形式;其次,给出了FRP-混凝土组合梁的简化失效分析方法以及延性、简化刚度和变形的计算公式;最后,基于刚度、强度和延性设计要求,给出了FRP-混凝土组合梁的初步设计步骤.     

湘江某引航道系杆拱桥静载试验研究和数值模拟

湘江某引航道系杆拱桥运营时间已达10年以上,拱肋、吊杆及钢绞线等受到不同程度的损伤,为了验证该桥是否满足设计和使用要求,对该桥现场进行了汽车静载试验,并建立了全桥的有限元分析模型,进行了对比分析,试验结果表明：拱肋、桥面及吊杆的变形与空间有限元计算结果比较接近,大部分测点的挠度小于理论计算值,相对残余变形很小,因此可以判断结构处于弹性工作状态;大部分测点的效验系数在0.70～1.00之间;部分效验系数偏大的测点,其挠度绝对值非常小,挠跨比远远小于规范值,因此可以判断该桥梁的整体刚度满足设计要求.     

现有公路桥梁承载力的分析与评定

现有公路桥梁承载力的分析与评定是当前工程界非常重视的问题.文章通过桥梁的静、动载试验研究,结合桥梁的实际工作状态,全面地分析桥梁的挠度、刚度、抗裂性,准确评定桥梁的现有承载力,这对于公路桥梁的综合评定具有一定的实用价值.     

熊家冲大桥动静载试验测试与分析

为检验熊家冲特大型桥梁的承载能力及使用功能是否符合设计标准,对该大型桥梁进行了动静载试验测试与结果分析,给出了要测试的试验项目、测点布置及观测方法、试验荷载、试验方法、试验结果.检测结论表明,该桥的强度、刚度和动力性能均满足设计要求,在试验荷载作用下处于弹性工作状态.     

兰青线某简支∏梁动载试验检测研究

通过对兰青线某简支∏梁桥动荷载试验,研究了桥梁结构的强度及刚度特性,测试了桥梁结构的自振频率和阻尼、跨中截面的最大竖向位移、正应力和支座截面的剪应力以及梁体在列车荷载作用下的横向、竖向振动特性等,以判定该桥的承载能力是否达到规范要求,验证桥梁的安全度和可靠性。