怀化高堰西路舞水大桥主桥设计

怀化高堰西路舞水大桥桥跨布置为(49.9+40+190+110+39.9)m。东岸(49.9+40)m为预应力混凝土曲线连续梁桥;(190+110)m为钢-混混合梁独塔自锚式悬索桥;西岸39.9m为预应力混凝土直线梁桥。预应力混凝土梁采用单箱6室截面,钢梁采用封闭箱形截面。2根主缆采用空间形式的预制平行钢丝索股(PPWS),矢跨比为1/11.5。桥塔采用门形结构,基础采用水下混凝土嵌岩桩。大桥采用先梁后缆的施工方法。利用有限元软件对大桥进行整体结构计算和局部应力分析,结果表明大桥的主缆和吊索应力、主梁应力均满足规范要求。

地震高烈度地区部分斜拉桥超大吨位减隔震支座设计研究

为确保地震作用下高烈度地区部分斜拉桥超大吨位减隔震支座的抗震性能,以靖远金滩黄河大桥为背景,对该桥20000 t级减隔震支座进行结构设计与性能研究,并开展全桥减隔震体系性能分析。通过将支座设计为具有自润滑功能,精准控制摩擦副摩擦系数使支座在常规工况下(摩擦系数在0.03以内)与地震工况下(摩擦系数大于0.05)分别发挥作用;正常位移及转动摩擦副与减隔震摩擦副的耐磨板分别采用改性超高分子量聚乙烯和改性聚四氟乙烯,保证了支座摩擦副的耐磨性能;将限位装置安装在支座侧面实现了支座限位装置的可更换性。结合仿真分析、抗剪销抗剪试验和支座缩尺模型试验对支座各构件强度、抗剪销性能及支座性能进行了验证。利用有限元软件开展了全桥减隔震体系性能分析,采用反应谱法与时程分析法分析了E2地震作用下桥墩及桩基础强度、支座剪切位移、伸缩缝变位,结果表明主墩、过渡墩及其桩基础截面抗弯能力,主墩支座剪切位移,过渡墩墩顶伸缩缝宽度均满足要求。

拱塔斜拉桥拉索空间坐标迭代分析

拱塔斜拉桥拉索定位同常规斜拉桥有所不同,拉索锚点位置的修正通常在施工阶段完成,修正次数有限,无法完全保证拉索良好的受力性和耐久性。结合某黄河大桥拱塔斜拉桥设计方案,通过计算垂度效应下拉索倾角、索长等参数,推导出空间拉索在塔、梁端的坐标计算公式及迭代公式。结果表明:提出的塔、梁端坐标计算方法和多次迭代法相对于常规方法的一次修正精度更高,能够在设计阶段保证空间拉索的定位精度。

东湖特大桥提篮拱施工过程仿真分析

东湖特大桥提篮拱是高速铁路客运专线上的一座钢管混凝土拱桥,利用刚性系梁抵抗拱的水平推力,为自架设体系。施工过程中,桥梁强度和刚度逐步组合形成,结构体系发生变化。本文结合施工仿真分析方法,详细模拟钢管混凝土提篮拱桥的施工过程,分析施工过程中结构的变形、受力和稳定性情况,为其提供计算依据,保证施工的顺利进行。

自锚式悬索桥钢-混结合段局部受力分析

为了解自锚式悬索桥钢-混结合段局部应力分布和连接件受力特点及是否满足设计要求,以怀化市高堰西路舞水自锚式悬索桥为背景,建立该桥钢-混结合段局部分析精细化空间有限元模型。对最大轴力、最大竖向弯矩、最大竖向剪力等力学性能进行分析,研究钢结构、混凝土及螺栓等主要受力构件应力分布和受力情况。结果表明,钢-混结合面处内力值较大,除混凝土拉应力值超限外,结合段钢结构及螺栓应力安全,建议对于应力水平高的混凝土结构局部优化配筋,增加构造钢筋。研究成果可为同类桥梁设计、施工提供技术参考。

某独塔自锚式悬索桥吊杆锚固区细部应力分析

为了获得自锚式悬索桥吊杆锚固区复杂应力分布以便优化设计,以某独塔自锚式悬索桥吊杆锚固结构为研究对象,采用有限元分析软件建立吊杆主梁锚固区局部应力分析模型,分析吊杆主梁锚固结构在运营最不利工况下各构(板)件的应力情况。分析结果表明:锚管下部1/4管段、加劲板N57、加劲板N58、托架腹板N14a和横梁腹板是主要传力构件;托架腹板N14a、横梁腹板、箱梁外腹板N3和托架底板的节点位置应力值相对较大,存在应力集中,需要优化结构形式以改善受力。

UHPC矮肋桥面板抗弯性能研究

为研究UHPC矮肋桥面板的抗弯性能并验证其在多跨大跨连续梁中的适用性,以滨州黄河大桥为背景,提出两种UHPC矮肋板方案(平均板厚分别为16.4 cm和14.3 cm).首先建立实桥有限元模型,得到实际荷载作用下桥面板UHPC应力和栓钉剪力.接着,进行足尺抗弯试验,获得矮肋板从加载至破坏的过程中裂缝萌生与发展特征、荷载-位移曲线和应变分布规律等.试验表明,底部钢板的设置可以有效限制UHPC裂缝的发展,在钢板屈服前裂缝宽度呈线性发展;两种方案开裂应力分别为16.8 MPa和15.6 MPa,经过实桥有限元计算得到两种桥面板方案的纵向受力安全系数分别为2.2和1.5;钢板屈服后主裂缝迅速出现,最终桥面板纵肋受拉裂缝快速发展,顶面出现受压裂缝,认为试件破坏;然后,考虑UHPC材料受拉贡献,结合UHPC规范对结构抗弯承载能力进行验算,结果表明,当采用截面非线性方法并使用材料实际性能参数时,可以预测UHPC矮肋板的极限弯矩,计算值和试验值的比值分别为0.95和1.01.最终,对结构关键设计参数进行分析,结果表明,UHPC抗拉强度对极限弯矩的影响较小,增加钢板厚度是提高其极限弯矩的有效途径,窄而高的纵向加劲肋具有更高的受力效率.

大跨连续梁桥钢-混结合段抗弯性能试验研究

为探究钢-混结合段的受力特征,设计制作了缩尺比为1∶3的主梁钢-混结合段试验模型(长×宽×高:6.0 m×1.722 m×2.0 m),并进行了四点弯曲负弯矩受弯性能试验,分析比较了不同荷载加载工况作用下钢-混结合段的受力情况和传力机理,基于模型试验,采用ABAQUS软件对钢-混结合段进行数值分析.研究结果表明:在正常加载和超加载工况下,钢-混结合段各构件应力水平较低,结合段具有较高的安全储备,结合段承载能力满足设计要求,钢箱与混凝土之间共同受力性能良好,钢-混结合段钢顶板、底板和UHPC层所承担的弯矩由钢梁过渡段经承压板向钢-混结合段传递过程中逐渐减小,传力流畅.试验模型钢-混结合段主要由承压板承担荷载,荷载分担比例合理.

宽幅异型自锚式悬索桥钢-混结合段受力性能研究

为研究宽幅异型自锚式悬索桥钢-混结合段的受力性能,制作了尺寸为7.000 m×1.833 m×1.201 m(长×宽×高)的钢-混结合段试验模型,进行了负弯矩受弯加载试验。采用ABAQUS有限元软件建立精细化有限元分析模型,对钢-混结合段的受力性能进行了对比分析。结果显示:在设计荷载工况下,构件荷载-跨中位移曲线近似直线,处于弹性阶段;有限元分析云图显示,钢-混结合段应力传递较为流畅;在2.32倍设计荷载工况下,结合段处混凝土实心段纵向受到拉应力,出现轻微破坏,承压板的顶部开始出现屈服;承压板个别栓钉最大Mises应力为281.4 MPa,有拔出的趋势。此研究结果可为同类桥梁结构的设计和施工提供理论支撑。

黄河大桥景观设计探讨

本文通过分析已建、在建或规划建设的黄河大桥,提出了黄河大桥的景观设计思路、设计原则,并结合典型河段推荐了适宜的桥型,为黄河流域的生态保护与黄河大桥的景观设计提供了参考。

自锚式悬索桥钢—混结合段受弯性能的试验研究

为研究宽幅异型自锚式悬索桥钢—混结合段负弯矩受弯性能,以某在建实际桥梁为工程背景,采用ANSYS软件建立钢—混结合段精细化有限元分析模型,对最大轴力工况、最大剪力工况、最大弯矩工况进行受力分析;按照1∶3的缩尺比例制作了尺寸为7 m×1.833 m×1.2 m(长×宽×高)的钢—混结合段试验模型,进行了负弯矩受弯加载试验。结果表明:实桥的最不利荷载工况为最大弯矩荷载组合(负弯矩);试件在设计荷载作用下基本处于线弹性阶段;在超加载到222.6 t(2.3倍设计荷载)时,试件钢—混结合面处出现界面滑移,混凝土顶面出现细微裂缝,卸载完成后,残余位移为1.8 mm;钢结构段与混凝土之间传力流畅,并未出现较大突变,钢—混结合段结构设计合理,在设计荷载作用下具有足够的安全储备。

隔震设计在桥梁设计中的重要性研究

桥梁抗震技术一直是国内外专业设计人员关注的焦点,尤其是对于大跨度、高墩桥梁的抗震设计,还没有相关的标准和规范。本文主要介绍了隔震技术的概念以及基本原理等,并对比传统的隔震技术,突出现有隔震技术的方法以及优势,重点研究了隔震技术在桥梁设计中的应用,为我国桥梁设计工作提供技术参考。