大吨位箱梁曲线段梁上运梁承压箱梁受力分析

研究目的:杭甬高速复线宁波段一期工程S1标段采用大吨位预应力混凝土箱梁(50 m/1650 t),使用YL1800型运梁车采用单车跨双幅梁上运梁方案,为研究大吨位箱梁在小半径曲线段(R=1800 m)进行梁上运梁时下部承压箱梁的受力性能,验证运梁方案的可行性,对下部承压箱梁进行了测试与分析。研究结论:(1)大吨位箱梁在梁上运梁过程中,承压箱梁跨中截面顶板、底板沿纵向均处于受压状态,顶板沿横向处于受压状态,箱梁的受力满足规范要求;(2)随着运梁车偏载距离的增大,承压箱梁的应力和跨中挠度逐渐增大,运梁车向低侧偏载时对箱梁应力和跨中挠度影响较大,建议在梁上运梁时运梁车向高低两侧偏载不应超过1000 mm;(3)本研究成果可为大吨位箱梁梁上运梁施工提供参考。

考虑变墩高效应的小半径曲线梁桥地震易损性研究

为分析墩高变化形式对小半径曲线梁桥地震易损性的影响,以某互通式立交匝道桥第2联为背景,设计渐变型、凹岛型、凸岛型3种墩高变化形式曲线梁桥进行地震易损性研究。在提出的压弯剪扭耦合作用破坏的基础上,采用集中铰-纤维模型的桥墩建模方法,通过SeismoStruct有限元软件建立3种墩高变化形式曲线梁桥模型;选取符合Ⅲ类场地特性的50条地震波,利用能力需求比法,以位移延性比为损伤指标,研究不同变墩高形式下桥墩与支座的地震易损性。结果表明:当小半径曲线梁桥采用3种墩高变化形式时,以弯曲受力为主的中、高墩在地震作用下发生完全破坏概率较低,以弯剪或剪切受力为主的矮墩在强震作用下发生完全破坏概率较大,变墩高曲线梁桥可以适当提高矮墩的抗震能力;凹岛型墩高变化形式会增加矮墩的损伤概率,在抗震设计中应避免选择该墩高变化形式或尽可能优化墩梁连接方式;墩高变化形式对于支座的易损性影响小于对桥墩的影响。

有轨电车小半径曲线梁桥减隔震措施对比研究

为适应交通路网发展需求,小半径曲线桥被广泛应用,其中有轨电车小半径曲线桥占据较高的比重。为确保地震区有轨电车的抗震安全,常采用减隔震装置以减小地震响应。然而,不同装置类型和布置方式对减隔震效果存在较大差异,因此有必要深入研究优化策略。本文以某典型有轨电车小半径曲线桥为工程背景,基于多个单一减震装置有机组合,依据边墩控制位移、中墩降低内力的组合减震理念,提出了一种新型的组合减隔震装置,并选择适宜参数的摩擦摆支座(FPS)、铅芯橡胶支座(LRB)和液体黏滞阻尼器(FVD)三种减隔震装置,通过动力非线性时程分析,探究了各装置关键参数对于曲线桥减震效果的影响,并对采用不同减隔震装置的有轨电车小半径曲线桥地震响应进行对比分析。研究发现:本文提出的组合减隔震方案能够明显弥补单一减隔震装置的不足,达到更好的减隔震效果,值得在同类桥梁中推广应用;FPS与LRB对墩底内力控制效果较好,但会在一定程度上放大结构的墩梁相对位移;FVD对墩梁相对位移的控制效果更好,但对墩底内力的控制效果比其他两种减隔震装置差。

小半径曲线梁桥的无缝线路有限元模型简化研究

为更简便地建立小半径曲线梁桥的无缝线路有限元模型,降低计算成本并保证计算精度的可靠性,本文比较分析不同简化程度的模型。首先,依据已有桥上无缝线路模型的形式,通过不同程度简化桥梁上部结构,由简到繁确立了单刚臂模型、多刚臂模型、准梁格模型、平面壳模型、空间壳模型、实体模型共6种模型,并通过扣件横向和纵向阻力试验取得了模型的关键参数;其次,以曲线半径为200 m的(40+50+50+40) m连续梁桥为实例,计算了桥上无缝线路在伸缩、挠曲、制动和断轨等其他组合工况下的结果;最后,以实体模型的计算结果为基准,将前5种模型的计算结果与实体模型的进行对比,通过欧几里得距离量化分析了各模型的计算精度。研究结果表明:综合考虑模型复杂程度和计算精度,多刚臂模型和准梁格模型相比于空间壳模型性价比更高,梁格法在桥梁工程中被大量用于异形桥梁计算,且支座分布以及边界条件更符合实际情况。因此,推荐在进行小半径曲线梁桥的无缝线路计算时采用准梁格模型。

小半径曲线简支梁桥上有轨电车嵌入式轨道无缝线路研究

为研究小半径曲线简支梁桥上有轨电车嵌入式轨道无缝线路的力学特性,根据梁轨纵向和横向相互作用原理,采用有限元法建立三维曲线简支梁桥上嵌入式轨道无缝线路模型,详细分析了钢轨温度、曲线半径、高分子材料纵向阻力和横向刚度对钢轨和桥梁纵、横向受力和变形的影响规律。结果表明:(1)钢轨温度的增加会显著加剧伸缩工况中梁轨横向相互作用,故在进行小半径曲线桥上无缝线路设计时,需要考虑钢轨温度对桥墩横向受力的影响;(2)随着曲线半径的增加,钢轨伸缩力和梁轨纵向相对位移逐渐增加,梁轨横向相对位移和桥梁墩台横向受力则呈现整体减小的变化趋势;(3)当曲线半径大于300 m时,梁轨纵、横向相互作用与直线模型的计算结果逐渐趋于一致;(4)降低高分子材料纵向阻力可以显著减小桥梁墩台纵向和横向受力,对无缝线路力学特性而言,高分子材料横向刚度不是一个十分敏感的参数;(5)曲线半径对伸缩工况和断轨工况的影响较为显著,而对挠曲工况和制动工况的影响相对较小;(6)采用直线模型的计算结果进行钢轨强度和断缝值检算是偏安全的,但在检算小半径曲线地段桥梁墩台横向受力时需要采用曲线模型。

不同桥墩布置形式下有轨电车小半径曲线桥地震响应研究

为适应现代交通的发展需要,有轨电车小半径曲线桥得到广泛应用。而由于曲线桥的几何非规则性,其地震响应相较其余桥型更为强烈和复杂,如何在设计时尽可能减小曲线桥震害值得深入研究。以某实际工程项目为背景,分别建立不同桥墩墩高布置形式的三维有限元模型,通过非线性动力时程分析,探究了等高型、渐变型、凹岛型以及凸岛型等布置形式下各个桥墩的内力响应与位移响应,并为曲线桥的抗震设计提出建议。通过对比与分析表明:有轨电车小半径曲线桥在抗震设计中应优选等高型布置形式,尽量避开渐变型,且在实际工程中需注意对固定墩采取必要的抗震构造措施。

温度效应下小半径曲线桥梁轨作用及扣件阻力影响研究

为研究温度效应对小半径曲线桥梁轨相互作用的影响,以某小半径有轨电车曲线桥为背景,建立考虑无缝线路线形的线-桥-墩一体化空间有限元模型并进行验证。分析并对比直线桥与小半径曲线桥梁轨相互作用规律,研究了整体升温工况与局部升温工况下小半径曲线桥钢轨伸缩附加力、桥梁墩顶横向力和纵向力的大小及其分布规律,提出3种扣件布置方案并从减小钢轨伸缩附加力的角度进行对比。研究结果表明:相较于直线桥,整体升温情况下小半径曲线桥上钢轨横向位移及墩顶横向力均较大;对于小半径曲线桥,整体升温情况下,随着桥梁温度的升高,钢轨的伸缩附加力逐渐增大;采用整体升温工况进行设计检算时,钢轨所受伸缩力及墩顶纵向力与局部升温工况相比结果偏大;相较于铺设常阻力扣件,铺设小阻力扣件可以明显减小钢轨伸缩附加力,但纵向阻力过小容易导致钢轨折断时断缝过大。研究结果可以为有轨电车小半径曲线桥上无缝线路的设计提供理论参考。

小半径PC曲线梁桥分析和设计要点

结合PC曲线梁桥的力学特征,梳理国内规范曲线梁桥的相关条文,从分析方法、支承体系影响、桥墩高度和支座刚度、恒载扭矩、预应力效应、支座横向偏心等方面总结小半径PC曲线梁桥的分析要点,从构造设计、钢束设计、钢筋设计、附属设计等方面总结小半径PC曲线梁桥的设计要点,相关结论可为设计人员提供参考.

铁路曲线槽-箱混合连续梁的曲率效应

将槽形梁与箱形梁结合形成的槽-箱混合连续梁是一种适用于铁路小半径曲线区段的新型结构,但较大的曲率会引起显著的弯扭耦合作用,从而导致曲线梁体开裂或支座破坏。为研究曲线半径对铁路曲线槽-箱混合连续梁空间力学行为的影响,以在建揭阳—惠来单线铁路跨梅州—汕头高铁两等跨槽-箱混合连续梁为依托,建立空间梁单元有限元模型,分析该桥在悬臂转体施工和成桥运营阶段的位移、应力和自振特性,并计算曲线半径对转体施工和运营阶段的主梁变形、应力、自振特性等结构受力特性的影响。结果表明:在转体(悬臂)和运营(连续梁)阶段,梁体曲线内外竖向位移差主要是恒载产生的,其他荷载影响较小;对于两跨单线铁路槽-箱混合连续梁桥,在跨径较大且主梁宽度与曲线半径比值较小的情况下,曲线半径并非影响主梁顺桥向正应力和自振频率的敏感参数,但曲线半径对槽-箱混合连续梁桥曲线内外竖向位移差影响较大;最不利工况条件下,两等跨铁路曲线槽-箱混合连续梁桥在转体施工和运营阶段的变形、应力、自振特性等关键静动力性能指标均满足规范要求。该新型结构适用于曲线半径超过300 m、建筑高度受限的桥梁。

上横高速公路小曲线半径钢箱梁桥线形控制技术研究

随着我国高速公路建设的快速发展,小曲线半径钢箱梁桥的应用愈发广泛,但其线形精度更加难以控制.本文以广西上横高速公路工程为工程背景,首先研究了影响小曲线半径钢箱梁线形控制的关键因素,进而提出了相应改进措施.研究结果表明:发现安装位置与高程偏差、焊接作用影响与温度变化影响是线形控制的关键因素.温差增加10℃时,钢箱梁最大线形误差增加近20.8 mm;当拼装顺序为最优时,最大线形误差可减少14.1%.通过施工前数值模拟确定最优拼装顺序提升线形控制精度,钢箱梁焊接时在对接部位中心处开始焊接控制横向及竖向变形等改善措施的应用,显著提升了线形平顺度合格率,取得了良好的经济效益.

JQJ180型架桥机架设210 m小半径曲线桥25 m预制T梁施工技术

结合某高速公路增设北互通工程210 m小半径曲线桥25 m长预制T梁架设实践,对双导梁在小半径桥梁中采用拨轨道、搭设临时支2种方法完成前移转向的比较,分析双导梁架桥机在大跨径小半径曲线桥架设的可行性。重点介绍架桥机拼装、架桥机前移、喂梁、T梁安装和架桥机过孔转向等施工工艺。

小曲线半径条件下铁路桥梁线-梁-墩受力规律

建立朔黄铁路恢河特大桥三维有限元模型,分析不同荷载作用下恢河特大桥线-梁-墩的受力规律,并对比二维与三维计算模型的差异。结果表明:挠曲、制动作用下横向墩顶作用力均小于纵向墩顶作用力,而伸缩作用下3#—24#桥墩的横向墩顶作用力大于纵向墩顶作用力。制动力从轨面传递至墩顶纵向、横向的占比为86%、3%,离心力从轨面传递至墩顶纵向、横向的占比分别为12%、86%。

互通匝道小半径曲线连续钢箱梁上跨新建高速公路施工技术

钢箱梁具有结构轻、强度高、跨度大、成桥造型美观等优点。结合国道109新线高速工程灵山互通D匝道桥上跨张家庄2号大桥工程项目施工,围绕钢箱梁节段划分、机械选型、吊装要点、钢梁焊接等方面进行分析和研究,可为今后类似工程施工提供有益借鉴。

小曲率半径大悬挑景观人行桥的设计及计算分析

与传统桥梁简洁之美不同的是当代景观桥之美更多是以繁多曲线、高低错落、平纵不对称等复杂构造来表现。在结构上常表现为力学特性非线性、不对称等特点,故给设计、计算和施工等方面都带来了更大的挑战。通过详细介绍小曲率半径大悬挑景观人行桥的基本情况、设计特点及计算过程,以期供同类桥梁工程提供参考。

城市跨铁路转体桥梁设计研究

以某城市高架跨铁路桥梁为工程背景,采用有限元软件Midas Civil建立曲线梁计算模型,得到了转体前桥梁不平衡弯矩,提出了对平面曲线转体桥梁偏心设置计算的误差修正项,分析了小曲线半径、大纵坡转体桥梁设计过程中的要点,对转体系统施工过程的注意事项进行了总结。

小半径曲线地段桥上无缝线路挠曲力分析

为研究列车荷载作用下小半径曲线地段桥上无砟轨道无缝线路的力学特性及其分布规律,以简支梁桥和连续梁桥为例,基于有限元法和梁-轨相互作用原理,建立精细化有限元力学模型,分别分析了不同列车荷载工况及曲线半径对无缝线路挠曲工况受力与变形的影响,研究结论可为小半径曲线地段桥上无缝线路的设计和养护维修提供参考。

小半径曲线双层桁架桥设计研究

随着国内桥梁大规模建设,双层桁架桥梁逐渐增多,直线钢桁结构的设计与应用较为成熟,曲线桁架结构的研究较少。依托贵阳市人民大道筑城广场大桥,研究了小半径曲线桁架桥的合理构造布置,通过Midas Civil进行结构整体受力分析,采用ANSYS对关键节点受力性能进行研究,为小半径曲线双层桁架梁桥设计及施工提供可靠的理论和技术支持。

小曲率半径钢混组合梁预制叠合与架设施工技术

本文针对海域互通匝道小曲率半径钢混组合梁桥架桥机架设施工难题,从钢混组合梁预制叠合施工工艺与线形控制、大横坡运梁设备改造与运梁技术、小曲率半径架桥机设计与架设工艺等方面展开研究,并对关键施工工况进行了模拟计算,系统研究了小曲率半径钢混组合梁桥后场叠合与架桥机架设施工技术,保障了杭甬高速公路复线滨海枢纽工程施工的顺利实施,也为后续小曲率半径梁桥架设提供了参考经验。

高速软基区小半径曲线箱梁施工技术

为防止桥梁建设过程中及服役期内因变形过大而发生安全事故,文中针对软基区小半径曲线连续梁施工技术开展研究。以阜溧高速大纵湖互通C匝道桥工程为背景,根据现场地质情况提出软基加固方案,建立曲线连续梁有限元模型,模拟计算自重、预应力作用下的桥梁变形情况。结果表明在桥梁施工前采用“开挖软土、换填砖渣、振动压实”方法对软基进行处理,确保现浇支架稳定。在自重作用下,软基处理后桥梁最大竖向位移仅为-10.5 mm,是软基处理前的0.51倍,最大竖向和径向位移分别出现在边跨跨中和梁体中部。为更好地控制桥梁施工质量,对桥梁变形进行监测,立模高程偏差值最大为6.5 mm,桥梁变形在控制范围内,模拟值和监测值较为接近,研究内容可为实际施工提供参考。

基于摩擦摆支座的连续梁桥抗震性能提升研究

为探究摩擦摆支座对震后预应力混凝土连续梁桥抗震性能提升效果,以实际工程为背景,分别建立了盆式橡胶支座与摩擦摆支座的全桥三维有限元模型,通过模态分析对比了两种支座对桥梁振动周期的影响;通过改变摩擦摆支座的曲率半径和摩擦系数,盆式橡胶支座和摩擦摆支座的组合形式,研究了摩擦摆支座参数、支座组合形式对桥梁地震响应隔震效率的影响。结果表明:采用摩擦摆支座有效延长了混凝土连续梁桥自振周期;支座隔震效率随摩擦系数变化曲线呈Z型,且摩擦系数在0.03~0.07变化时,支座隔震效率变化明显,曲率半径为4 m时该桥支座耗能能力最佳;桥台支座更换为摩擦摆支座更有利于减小桥墩墩底剪力值,特别是仅更换桥台支座的减震效果略低于全部更换,因此建议对同类型预应力混凝土三跨连续梁桥进行隔震设计时,优先考虑更换桥台支座,以实现成本效益与减震效果的良好平衡。