具有弹性支座的钢筋混凝土连续梁的内力分析

由于连续梁具有弹性支座，在荷载作用下产生了支座沉降。连续粱的支座反力和内力将出现变化。计算了两跨连续梁所出现的反力与内力的重分配问题。并结合钢筋混凝壬连续梁的承载力试验，证实了得到的结果与理论值能较好吻合。同时针对不同支承刚度系数值的范围，提出了一些设计建议。     

铁路梁桥先简支后连续框架墩结点力学性能分析

框架墩为超静定结构,对墩梁刚度比、边界条件和温度荷载等非常敏感,框架墩横梁和墩柱固结处的强度是设计的主要控制因素.采用桥梁有限元设计软件Midas,建立结构精确模型,研究了框架墩横梁和墩柱固结处结构在不同工况下的应力状态,分析了基础刚度、墩梁刚度比、温度作用、沉降等因素作用下有限元的应力状态及影响,研究表明:框架墩固结处弯矩随墩梁刚度比的增大而减小,固结处的受力对边界条件和温度的变化非常敏感.该研究结果可为框架墩模型的准确模拟和结构的安全设计提供重要依据.     

基于应变监测的连续梁支承差异沉降识别

首先,运用基本力学原理,以三跨相等连续梁为对象,推导了梁体应变改变量与支承差异沉降量之间的解析式;并以某刚性轻轨桥为例,证明了微小支承差异沉降导致的应变改变量是可测的。其次,通过三跨不等连续梁模型试验,采用顶升方法模拟差异沉降,深入分析了梁底应变改变量与顶升量之间的关系,同时验证了FBG新型传感器的优越性能。再次,推导了与试验模型对应的梁底应变改变量与桥墩差异沉降之间的关系式,对两种模式(边墩顶升、中墩顶升)在不同差异沉降下的理论解与试验测试结果进行比较分析,结果表明二者吻合程度较高。最后,对识别基本流程与策略作了简要叙述。     

复合地基基础空间变刚度调平设计方法的数值模拟

基于地基基础支承刚度与上部荷载分布特征相对应的原则,考虑地基中的应力场、应变场的分布,对地基基础的空间变刚度设计方法进行了数值分析.建立复合地基基础的三维有限元模型,以地基变形模量的变化来反应地基的支承刚度的空间变化,讨论地基支承刚度空间变化时,基础沉降等值线的分布规律,验证了地基基础空间变刚度对减少基础沉降差,改善建筑结构的受力模式,减小筏板内力和厚度、降低上部结构次应力具有显著效应.     

支座脱空对西张村大桥受力性能的影响

采用梁格法建立西张村大桥有限元计算模型,计算了支座脱空对横向由多片T梁组成的连续梁桥力学性能的影响,给出了西张村大桥考虑支座脱空后桥梁的支反力、横梁和主梁的内力变化情况.计算结果表明:边支座脱空相对危险,支反力可增大到原支反力的2.704倍;支座脱空后与脱空前的横梁截面上最大剪力比值在6.919~19.266间,最大正弯矩比值可达18.9,最大负弯矩比值可达70.76;支座脱空使相邻主梁的剪力和弯矩增大;边支座相对中支座脱空对桥梁结构的受力性能影响更大.     

不同布桩形式群桩基础模型试验研究

变刚度调平设计是2008版《建筑桩基技术规范》的重要修订内容,群桩基础变桩长、变桩距是变刚度调平设计手段之一。为了减小等刚度布桩群桩基础的差异沉降及调整桩顶反力分布,通过4组改变桩长、桩距、桩数的模型试验,对等刚度和变刚度布桩的应力位移场进行研究。结果表明：等刚度布桩中各基桩桩顶反力不均匀,差异沉降较大。变刚度布桩能调整群桩整体场刚度效应,减小差异沉降,促使桩顶反力均匀及更好地发挥地基土的承载力。     

考虑排桩支护影响的高层建筑复合地基沉降分析

针对支护结构对高层建筑地基基础沉降变形分布特征的影响,利用有限元数值模拟手段,建立考虑排桩支护结构影响的复合地基基础的三维模型,以地基基础差异沉降为控制指标,以改变地基变形模量来描述地基支承刚度的空间变化,讨论排桩支护结构存在条件下,复合地基支承刚度空间变化对地基基础沉降等值线分布规律的影响.研究表明,排桩支护结构对地基基础沉降变形分布特征有明显影响,复合地基基础基于差异沉降控制的空间变刚度设计需考虑支护排桩的作用效应.研究成果对减少建筑物基础边缘部分桩、降低基础差异沉降,有效改善筏板和上部结构次应力具有一定的理论指导意义.     

环境温度对SMA–LRB隔震桥梁地震响应的影响

为减小地震作用下桥梁的最大响应及残余变形,结合铅芯橡胶支座(LRB)及形状记忆合金(SMA)的优点,组合形成具有自复位能力的SMA-LRB支座。针对橡胶和SMA材料的温度敏感性问题,基于一座4跨SMA-LRB隔震连续梁桥,考虑SMA-LRB支座在不同环境温度下的力学特性,对不同环境温度下的隔震连续梁桥进行非线性动力时程分析,得到结构关键部位的动力响应。结果表明:LRB上加设SMA可有效控制支座的位移响应,且SMA自复位特性使其对残余位移的控制效果显著;随着环境温度的降低,LRB和SMA-LRB两种支座的峰值位移和残余位移均随之而减小,但SMA-LRB支座对位移控制能力和自复位能力较常温有所降低;支座刚度随着环境温度减小而增大,致使桥墩墩顶位移和墩底剪力也随之增大,且较低墩的墩底剪力对温度变化更加敏感。     

纵桥向变刚度支座布置的V形河谷高低墩梁桥受力性能分析

为合理分配位于V形河谷中高低墩梁桥各桥墩之间的受力,提出了一种纵桥向变刚度支座布置方案和计算方法,然后依托实际工程进行纵桥向变刚度支座方案的设计,比较了采用等刚度支座和变刚度支座方案时桥梁结构的静力性能和抗震性能.结果表明:与等刚度支座方案相比,采用变刚度支座方案可调整整体升降温和混凝土收缩作用下主梁变形零点位置,各桥...     

V墩连续刚构桥受力性能的参数分析研究

以青田塔山大桥为例,采用参数分析的方法,探讨了基础刚度、V形墩倾角、墩身尺寸、合拢顶推力等结构设计参数对V形墩连续刚构桥整体受力性能的影响,最后得出了参数变化时结构内力状态的变化规律。研究结论表明V形墩倾角是最重要的设计参数,对主梁和墩柱的受力性能有着很大影响;基础刚度、墩身尺寸、合拢顶推力对上部结构主梁受力性能影响相对较小,对墩柱受力性能影响相对较大。     

轻轨桥墩加固工序对其位移的影响

为了解地铁车站基坑在开挖过程中的加固工程对临近既有轻轨桥墩沉降的影响,对武汉循礼门地铁站附近轻轨桥墩在加固施工中的沉降和水平位移进行了监测,得出了1#,2#桥墩沉降曲线,分析了车站施工过程的加固工序选择对轻轨桥墩沉降影响,并在此基础上探讨了前期加固对桥墩沉降的影响作用.比较而言,当隔离桩与注浆加固同时进行时,桥墩沉降量最大.此结论对同类工程施工方案的拟定具有参考价值.     

明挖基坑对邻近高铁桥梁变形影响因素分析

以邻近运营高铁桥梁建设的明挖基坑实际工程为背景,采用数值模拟的方法建立了二维有限元模型,探讨了围护结构的插入比、设置内支撑的数量、隔离桩及基坑距高铁桥墩距离四个因素对高铁桥梁变形的影响。结果表明:插入比对桥墩水平位移最大变形及整体沉降影响不大;设置支撑能够减小桥墩水平位移及沉降,增加支撑道数对变形影响小;隔离桩不能减小变形;距离显著影响水平位移和整体沉降,但对沉降差影响不大。     

简支梁长桥桥墩的偏心安全性研究

我国铁路桥梁设计中,列车荷载按中一活载取值．对简支梁直线桥桥墩的纵向偏心检算时,常将单孔轻载作为加载图示．从轨面制动力的动力特性、最不利加载工况两方面入手,对铁路简支梁长桥桥墩的偏心安全性进行了计算和讨论,分析了制动力作用下长桥桥墩受力特点．     

支座对连续梁桥地震反应的影响分析简

基于midas有限元桥梁计算软件,建立三跨连续梁桥模型,确定合适的地震波,计算了某设计桥梁在静载作用下的支座摩阻力和汽车制动力对桥墩影响,通过对三跨连续梁桥不同支座在E1地震力作用下的时程分析法计算,得出了地震作用下的桥墩内力情况.结果表明,在E1地震作用下,结构在弹性范围内,采用减震支座和非减震支座的计算影响差别不大,并且严寒地区桥梁的桥墩强度设计是静力计算控制的.     

陡坡双桩柱式桥墩沉降分析

针对山区陡坡桥墩的复杂受力特点,根据某陡坡双桩柱式桥墩的工程实际情况,利用ADINA有限元分析程序的模拟结果,分析了墩顶竖向荷载、坡顶荷载、桩径、桩柱混凝土强度等级、桩周(岩)土的弹性模量、桩间距等对双桩柱桥墩沉降的影响。结果表明:在竖向荷载作用下,前桩墩顶的沉降比后桩墩顶的大,且随着荷载的增加其差值也越来越大;但是在坡顶荷载作用下,前、后墩顶的沉降变化规律则相反;不论是在墩顶竖向荷载作用下,还是在坡顶荷载单独作用下,前桩柱墩顶的沉降增量总比后桩柱墩顶的要大。在一定的墩顶竖向荷载作用下,随着墩周(岩)土的弹性模量、桩径、桩柱混凝土强度等级的增加,双桩柱墩顶的沉降量都减少,且其减幅基本相同。     

基于ANSYS的简支梁桥柔性墩纵向力分配研究

在刚度耦合模型的基础上,采用大型有限元分析软件ANSYS建立三维实体有限元模型,对连续桥面简支梁桥柔性墩纵向力分配进行仿真分析,通过有限元模拟值与采用刚度耦合模型得到的计算值对比分析表明,刚度耦合模型计算墩顶水平力是合理的,结果是可靠的.采用节点耦合的方式模拟板式橡胶支座,采用弹簧-阻尼单元模拟滑板支座是可行的.     

漭街渡深水桥梁抗震分析

漭街渡大桥为目前国内在建和已建深水桥梁中水深最大的桥梁.由于地处地震多发区,必须研究其在地震作用下结构在水中的地震反应及水体对结构地震响应的影响程度.根据深水桥梁特点,基于线性辐射波浪理论和特征函数扩展法分别得到考虑弹性结构流固耦合时空心墩内部和外部水体作用于桥墩有限元节点上动水力的近似解析表达后,采用混合分析方法建立了深水桥梁地震分析的有限元模型.计算分析结果表明,水体对漭街渡深水桥梁动力特性及地震反应的影响较为显著不能忽略.     

连续梁桥上CRTS双块式无砟轨道疲劳特性

为探讨梁轨非线性互制作用下连续梁桥上双块式无砟轨道系统静动力荷载下结构响应,预测桥上无砟轨道结构的疲劳寿命,基于梁轨相互作用原理与车辆-轨道-桥梁耦合动力学原理,以昌景黄铁路某(40+64+40)m连续梁为研究对象,采用有限元方法建立了考虑桥梁、支座、底座板、道床板、扣件和钢轨等构件及结构层间非线性约束的连续梁-CRTS双块式无砟轨道的一体化空间分析模型,研究列车静活载作用下桥梁、道床板、底座板及钢轨的动力响应特性与无缝线路纵向力分布规律,分析连续梁桥上无砟轨道结构疲劳特性。结果表明：温度荷载作用下钢轨最大压应力位于连续梁两端,最大拉应力位于桥梁跨中;竖向荷载作用下钢轨最大拉应力位于连续梁桥墩,最大压应力位于桥梁跨中;制动荷载作用下钢轨拉、压应力极值均位于桥梁桥墩;钢轨纵向力由温度荷载控制,最大应力为143.1 MPa,满足规范要求;列车动载作用下,简支梁和连续梁上钢轨最大拉、压应力相当,道床板最大拉应力出现在连续梁跨中限位凹槽附近,其板底拉应力大于板顶,底座板最大拉应力出现在连续梁主墩附近,且板顶和板底的拉、压应力基本相同;列车动载作用下,钢轨最易破坏处寿命约27.1 a,道床板和底...     

挡块对不等墩高连续梁桥横向抗震分析方法的影响

根据挡块的简化滞回分析模型, 针对不等墩高连续梁桥, 通过IDA分析对2种典型的简化抗震分析方法(一是忽略挡块、二是横向固结)进行对比研究。结果表明:不同分析方法得到的横向剪力分布规律基本相同, 墩高越大, 剪力响应越小, 但不同方法得到的最高墩与最矮墩的剪力可能相差数倍; 不管采用哪种方法, 各墩横向剪力的分布随PGA的增大都会变得更不均衡; 在抗震分析时, 应根据挡块强度及地震的大小选择相应的简化方法。当挡块强度较大且地震较小(PGA≤0.3 g)时, 2种简化方法都不能准确反映矮墩的剪力需求及其塑性程度, 此时应在分析中考虑挡块自身的力学性能。     

不同连接构造的预制拼装桥墩地震响应分析

为了研究预制拼装桥墩的连接构造能否形成可靠的传力机制及其抗震性能,基于一组预制拼装桥墩拟静力试验,采用ABAQUS软件建立了试验桥墩的有限元模型并结合试验结果验证其有效性。在此基础上,分析现浇、波纹管浆锚连接和榫头+波纹管连接的预制拼装桥墩的地震动力响应。之后,进一步研究轴压比和配筋率对新型带榫头构造的预制拼装桥墩地震动力响应的影响规律。结果表明：在结构形式和地震作用均相同的条件下预制拼装桥墩和现浇桥墩的动力响应结果基本一致。有榫头构造较平面接缝的预制拼装桥墩的位移响应、残余位移、塑性损伤程度更小,榫头构造提高了预制拼装桥墩的抗震性能。通过参数分析发现,轴压比越大,桥墩的位移响应以及塑性损伤程度越大,剪力响应和地震耗能更大;纵筋配筋率越大,桥墩的位移响应以及塑性损伤程度越小,剪力响应越大,但在1%～2%之间,对地震耗能的影响不显著。