连续钢梁SFRC组合桥面板的优化设计

为探究中大跨径连续钢梁钢纤维混凝土(SFRC)组合桥面板优化设计方法,研究结合SFRC组合板偏拉试验与数值模拟所得SFRC受拉开裂特性,依据现有连续钢梁构造特点,采用SFRC代替原设计中C50混凝土铺装,通过Abaqus建立SFRC组合桥面板钢箱梁节段模型进行参数分析,考察了SFRC板厚、钢顶板厚、配筋率对主梁抗弯刚度、钢结构应力影响的特点。在此基础上以主梁弹性抗弯刚度和关键截面应力为约束条件,以上部结构自重与材料成本为优化目标,对中跨50 m和80 m连续钢梁进行优化。最后依据变量优化结果,采用Midas建立考虑负弯矩区SFRC开裂的杆系模型来验证优化结果的合理性。结果表明:文中引入材料塑性损伤的有限元分析方法具有可靠性,所建立的SFRC裂缝宽度与受拉损伤因子关系可以表征SFRC开裂状态。连续钢梁上80~120 mm厚SFRC层参与受力后使主梁弹性抗弯刚度提升17%~24%,当SFRC裂缝宽度达0.20 mm时,主梁抗弯刚度折减13%~20%;钢顶板应力降低7%~12%,主梁负弯承载力无明显变化。增大顶板厚度与配筋率均可有效改善钢顶板应力。对SFRC层厚、配筋率、钢顶板与顶板加劲肋尺寸进行优化分析,结果表明:相比原设计,优化后的50 m和80 m SFRC组合桥面板连续钢梁用钢量分别降低13%与6%,上部结构自重分别减小12%与6%,材料的成本分别降低14%与9%,该优化设计流程与优化结果可为SFRC组合桥面板在连续钢梁中推广应用提供参考。

大同市北环桥主桥结构设计及计算分析

重点介绍了山西省大同市连接新老城区的一座重要城市景观桥梁——北环桥的结构设计和施工方案。该桥主桥采用四跨连续拱梁协作体系,其中主跨采用两跨连续空间三角形拱桥。桥梁造型结构新颖、独特,拱塔结构采用非常规结构的三角拱形式。通过静力及稳定分析,验证了该设计方案的合理性以及安全性,可为同类桥型设计提供参考。

某大跨PC连续梁桥零号块实体分析

以某大跨预应力混凝土连续梁桥为背景工程,考虑悬臂最不利状态下零号块受力,采用大型有限元程序M idasFEA进行分析,总结了预应力混凝土箱梁在复杂受力状态下的应力分布特点及建模方法。

空间三角钢拱桥关键节点设计

背景工程大同市北环桥为一座钢结构空间三角拱的城市景观桥梁,采用四跨连续拱梁协作体系,其中主跨采用两跨连续空间三角形拱桥;对北环桥三种关键节点构造,包括拱顶锚固节点、两类拱梁固结节点及拱脚固结节点进行三维空间构造设计,并结合空间三维有限元软件进行细部分析,确保结构构造合理,钢结构焊接可行,受力安全可靠,可为同类桥型设计提供参考。

基于承载能力极限状态法桥墩抗水平作用能力的分析方法

以国道325线九江大桥主桥桥墩为背景工程,考虑桥梁上部结构永久荷载及船舶撞击水平力的作用,利用桥梁桩基空间静力分析程序求得最不利桩基的内力。基于钢筋混凝土结构承载能力极限状态法,结合大偏心受压构件受力特性,通过不断试算逼近的方法计算基桩所能承受的水平力来确定桥墩抗水平作用能力,计算结果具有较高精度。基于动力计算的复杂性,采用静力方法计算桥墩抗水平作用能力具有简单方便的特点,为设计人员提供了一种实用有效的计算方法。

受力状态下混凝土试件碳化试验研究

为了研究混凝土桥梁的碳化规律,采用加速碳化试验方法,进行了碳化环境下受力状态混凝土试件的耐久性试验,分析了碳化混凝土的退化机理和规律.结果表明:拉、压应力分别加快和减缓了混凝土碳化的速率,且应力变化越大,碳化速率的改变就越大;桥梁常用C50强度混凝土的碳化深度远小于低强度混凝土,但C50强度混凝土受拉时的相对碳化深度大于低强度混凝土.根据试验结果修正了现有混凝土碳化深度预测模型中的工作应力影响系数.当混凝土桥梁的裂缝宽度满足规范要求时,裂缝对混凝土碳化的影响很小;预应力混凝土桥梁的耐久性能优于钢筋混凝土桥梁.

大同市平城街西延双向非对称独塔斜拉桥设计

背景工程为山西省大同市平城街西延主线主桥,该桥跨既有铁路编组站及多股重要铁路线。重点介绍主线特大桥结构设计与计算,采用双向非对称独塔中央索面斜拉桥,跨径布置为(41+50+163)m,塔柱及主梁均为钢混凝土混合结构,为减少对铁路的影响,采用转体施工。经总体静力、局部及动力计算分析,结果表明,该桥结构设计合理,施工安全可靠,可为同类桥梁的设计与施工提供参考和借鉴。

大同市北都桥总体结构设计及计算分析

重点介绍了山西省大同市连接新老城区的一座重要城市景观桥梁——北都桥的结构设计和施工方案。该桥主桥采用单跨140 m的下承式钢桁架拱桥,单侧双吊杆设计。通过静力、稳定计算分析及拱脚局部三维分析,验证了该设计方案的合理性以及安全性。可为同类桥型设计提供参考。

受力状态下混凝土试件氯离子侵蚀试验

氯离子侵入而导致的钢筋锈蚀现象是混凝土结构的常见病害之一,因此混凝土抵抗氯离子侵入的能力对其耐久性有重要影响。进行氯离子侵蚀试验是研究氯离子侵入规律的有效手段,但目前的研究成果大部分是针对无应力状态下的普通混凝土,对处于受力状态下的混凝土研究很少。为了研究受力状态下混凝土的抗氯离子侵入性能,对混凝土进行了盐溶液浸泡和盐雾试验,得出未开裂的试件在不同水灰比、受力状态、应力水平和作用环境下的试验结果,并对其进行对比分析。试验结果表明:减小水灰比能提高混凝土的抗氯离子侵蚀能力;在拉应力状态下的氯离子含量比无应力状态下的要多;在压应力状态下的氯离子含量取决于压应力水平;盐溶液浸泡环境对混凝土结构的作用比盐雾严重得多。

受力状态下混凝土试件氯离子侵蚀试验(续)

3试验结果 作者对经过浸泡和盐雾试验的试件进行了自由氯离子含量（氯离子占混凝土质量的百分比）的测定，其结果如图6-图8所示。由于在试验前对混凝土拌合材料进行了挑选，并对试件制作过程进行了严格控制，所以认为混凝土初始自由氯离子含量为0％。

承德市闫营子主桥结构设计及计算分析

重点介绍了河北省承德市新城区跨越滦河的一座重要城市景观桥梁——闫营子主桥的景观方案及结构设计与计算分析。该桥主桥采用三塔四跨预应力混凝土矮塔斜拉桥结构,跨径为80 m+150 m×2+80 m=460 m。采用塔梁固接,塔墩分离结构体系。通过静力及稳定分析,验证了该设计方案的合理性以及安全性,可为同类桥型设计提供参考。

钢-混组合连续梁不同有限元模拟差异性分析

以绍兴市某新建工程为背景,分别利用平面杆系程序桥梁博士及空间有限元软件Midas Civil按4种不同模拟方法,对该桥进行了施工过程及成桥阶段的计算分析,并对各项结果进行比较。结果表明,如果仅关注结构整体受力情况,联合截面模型和附加截面模型完全可以满足实际工程要求;如果关注结构整体受力的同时需要提取结构某一局部(桥面板剪力滞效应、偏载效应以及横梁受力等)受力情况,可以建立三主梁模型或板+双主梁模型进行分析,其结果也具有很高的可信度。同时还针对组合连续梁负弯矩区应力改善方法进行了探讨,相关结论为今后类似工程的设计分析提供了一定的指导意义。

某独塔混合梁斜拉桥施工分析

主梁沿梁的长度方向由两种不同材料组成的斜拉桥称为混合梁斜拉桥,一般主跨的梁体为钢梁,边跨的梁体为混凝土梁。某跨铁路桥是一座独塔混合梁斜拉桥,跨越既有铁路线,为了避免施工对铁路影响,采用转体法施工。论文介绍了该桥的结构设计要点以及施工流程,模拟整个施工过程的不同施工阶段,分析计算了不同施工阶段的斜拉索拉力,主梁变形形状,主要构件应力验算结果。为了精确配重,保证结构的稳定,提出称重配重的一般方法及原理。论文计算结果可为该项目施工控制提供理论依据,为类似工程提供参考和借鉴。