大跨连续梁拱组合桥梁施工关键阶段变形控制分析

大跨连续梁拱组合桥梁在各施工阶段,主梁和拱肋等关键部位的变形受多种组合因素影响,为探究尼尔森体系梁拱组合斜交桥梁施工过程中主梁及拱肋的变形规律,开展了施工关键阶段变形控制分析,并以一座大跨尼尔森体系连续梁拱组合斜交桥梁为例,采用数值模拟的方法分析结构施工过程对桥梁各个施工阶段下的关键截面变形规律。计算结果表明:1)各个施工阶段下,主梁的斜交效应显著,主梁弯扭耦合变形明显,桥梁左右侧腹板的竖向位移存在显著差异,且该位移关于跨中截面呈反对称分布;2)因拱肋与吊杆的不对称布置,致使左右拱肋挠度关于拱顶截面基本呈反对称分布。该研究结果可供类似大跨连续梁拱组合桥梁的设计与施工参考。

斜交连续箱型钢混组合梁受力性能分析

文章以深圳外环高速一座(47+47)m斜交连续箱型钢混组合梁为工程背景,采用Midas Civil有限元软件分别建立单梁模型和梁格模型,对比分析了结构支反力、变形及纵横向应力变化情况,给出了两种模型的受力特性差异,得出单梁法不能准确反映横向各纵梁之间差异的结论。同时分析构造设计对主梁受力的变化的影响,结论可作为同类型桥梁设计的指导。

小角度斜交上跨铁路异型T构桥受力分析研究

随着铁路大规模的建设,线路间的小角度斜交交叉穿越不可避免。当桥下净空受限时,常用的门式刚构方案存在不适用性。本文结合西十高铁西安东站动走线上跨西十正线工程,将门式墩与小T构梁结合,采用空间异型框架T构梁桥满足净空受限情况下的线路间小角度斜交跨越。建立了全桥三维整体模型、纵向计算模型、横梁局部模型等有限元模型,通过不同模型间的比较,分析了异型框架T构梁桥的纵、横向受力计算方法,对纵向模型、局部横梁模型的适用性进行了论证,并对常用的局部横梁模型进行刚度修正,提出了修正刚度后的局部横梁模型。修正后的横梁局部模型受力明确,计算结果与三维空间模型一致,可满足设计计算要求。

空心板桥跨中横向分布系数分析

为探索空心板桥横向分布系数的变化规律及影响因素,采用有限元分析软件Midas Civil 2020建立空心板桥的有限元模型,研究宽跨比及斜交角对装配式空心板桥横向分布系数的影响。结果表明:车辆荷载作用下,随着空心板桥宽跨比的增大,各板横向分布系数整体减小,车辆荷载作用的偏载侧板的横向分布系数变化较非偏载侧平缓;随着斜交角的变大,偏载侧板横向分布系数变大,非偏载侧板的横向分布系数变小;空心板桥斜交角不大于20°时,偏载侧各板横向分布系数增量均小于5%,在实际工程中可近似忽略,超过30°时对荷载分配影响较大,分析时不可忽略。

高层建筑外扩层框架外斜柱模板支撑体系设计

随着建筑外观造型设计更加新颖,建筑的主体结构造型也不再是方正造型,不断出现结构楼层外扩的形式,超长悬挑混凝土梁、框架外斜柱越来越多,为解决高空超长悬挑混凝土结构的模板支撑问题,以北京某中医科研楼为例,通过对现在常见模板支撑形式优化,设计出满足悬挑梁、框架外斜柱共用支撑架的新型悬挑支撑体系,为类似工程提供参考。

斜交钢−混凝土组合空间节点抗震性能试验研究

按照1꞉4缩尺完成1个斜交钢−混凝土组合空间梁柱节点,以柱端加载方式对本试件开展水平低周循环荷载试验。主要研究节点核心区的受力特征、破坏形态和抗震性能。利用ABAQUS有限元软件模拟试验,在模拟结果与试验结果对应较好的前提下,建立18个有限元模型分析轴压比、柱型钢腹板厚度及型钢翼缘厚度3种参数对节点承载力的影响。研究结果表明:在加载后期,试件的节点核心区产生明显的剪切变形,并伴随扭转现象,反映了节点产生平扭耦联的空间作用特点;试件的滞回性能、承载力、刚度和耗能能力较强,反映了此节点具有良好的抗震性能;且节点的极限位移角为1/25,满足规范规定1/50的限值要求;适当增大轴压比对提高承载力有利;在低配钢率下,优先增加翼缘厚度对提高承载力更有效;在高配钢率下,优先增加腹板厚度对提高承载力更有效。

斜交钢混组合梁反力影响分析及设计

基于工程实例,从斜度、弯扭刚度比、端横梁刚度及施工工序等多个方面对单跨多梁式斜支撑钢混组合梁桥的支承反力影响因素进行分析。结果表明,对于大跨度斜交钢混组合梁窄桥而言,斜度对支承反力分布影响较为显著,增加中横隔板数量并不能显著改变端横梁处附加扭矩及反力,调整端横梁刚度只在一定范围内对支反力分布有影响。建立了实体模型对结果进行对比分析,相关结论可为该类型斜梁桥设计提供一定参考。

斜交跨线连续梁桥换梁施工受力分析

为研究斜交跨线连续梁桥换梁施工阶段的受力情况,对某斜交跨高速桥梁换梁施工进行了数值模拟。分析了换梁过程中主梁内力及桥梁挠度变化量,对不同施工阶段桥梁的受力情况进行了研究。结果表明,连续梁换梁施工存在着由连续体系转变为简支体系的体系转换,随着桥梁上部结构分段拆除,主梁的内力及挠度均有所增加,且在最终变为简支结构时达到最大;新钢梁在架设拼装过程中应力变化不大,施加二期荷载后,梁体应力虽有较大程度的增加,但成桥阶段是钢桥的受力控制点。

铁路斜交刚构连续梁设计研究

在铁路设计中,受既有道路及河流沟渠影响,不可避免地需要采用斜向布置的桥梁。刚构连续梁能够有效解决线路斜交问题。论文以时速160km单线铁路16m+2×24m+16m刚构连续梁为例,结合设计原则和主要技术参数,针对刚构连续梁的结构受力特点,利用MIDASCivil和桥梁工程师软件分别对桥梁上部结构、桥墩和基础分别进行计算分析,设计经济合理的主梁、刚壁墩及基础,总结出设计要点。

基于SPMT模块车“墩梁协同”整跨预制PC结构快速拆除及重建技术

以“省道S361里水大道广佛跨线改造桥中、东幅桥的快速拆除及重建工程项目”为对象,开展基于SPMT模块车“墩梁协同”整跨移运非标预制小箱梁与预制墩柱盖梁一体化的设计和施工、预制大尺寸的斜交桥墩及盖梁整体与承台连接的关键技术等方面的研究。对目前国内尚未采用的对预制PC结构采用模块车整体移运的关键技术进行分析,对此类型的上部结构的新施工工法进行尝试和创新,与钢-砼组合梁、钢箱梁上部结构的整跨移运施工相比,具有较好的经济效益。工程实践丰富了现有桥梁更换技术,较大缩短桥梁更换施工交通封闭的时间,提高工程质量,保证更换安全,具有良好的社会效益。

中承式斜拱曲梁组合桥动力特性参数研究

中承式斜拱曲梁组合桥国内类似工程不多,但随着对桥梁景观性的追求,在实际设计中越来越多地被采用,但是关于这一桥型动力特性的研究较少。基于这一现状,以海丝人行景观天桥(26+36+55+22)m为工程背景,采用Midas Civil建立全桥空间有限元模型对其基本动力特性进行分析,研究了二期恒载集度、构件刚度、几何参数和边界条件等关键结构参数对桥跨结构动力特性的影响规律。结果表明:该桥基频为1.53 Hz,对应振型为一阶正对称拱肋侧倾;前10阶自振频率随二期恒载集度增大而减小;主梁刚度对各阶振型频率的影响明显大于拱肋刚度;减小矢跨比可显著提高拱肋侧倾与拱肋弯扭振型频率;拱肋倾角(10°~30°)与曲梁曲率半径(40~80 m)对结构各自振频率影响有限,相应频率变化率不超过5%;主梁与主墩之间弯扭耦合约束可显著提高前5阶振型频率。

斜弯组合梁桥槽型钢梁施工稳定性研究

建造弯斜桥,不但能使整个线路线形美观流畅,而且可以缩短桥长,节省建设用地、投资和材料,提高经济效益,因此斜弯梁结构已广泛应用到城市道路、立交枢纽和高等级公路中。以绍兴某智慧快速路工程为例,通过对主跨箱型叠合梁在施工过程中的工作性能研究,提出槽型开口钢箱在架设过程中的防扭措施。

预应力混凝土矮T斜梁桥的试验研究

在理论分析的基础之上,开展对预应力混凝土矮T斜梁桥的试验研究,其中包括单梁的静力性能研究以及成桥的静、动力性能试验研究。通过试验对矮T斜梁桥结构的各项力学性能指标进行测试与分析,并对偏载及中心加载情况下各支点反力的分布特性进行探讨。试验研究结果表明:预应力混凝土矮T斜梁桥是一种性能良好、易于施工、耐久性好的新型桥梁结构形式,可以广泛用于平原地区中、小跨径的公路桥梁中。

预应力混凝土矮肋斜T梁桥的计算方法研究

预应力混凝土矮T梁是一种新型的桥梁结构,而将其用于大角度斜梁当中,使得问题的研究更加复杂化。为了探讨预应力混凝土矮T梁的力学性能,分析斜梁桥在荷载作用下的受力特点,先后采用空间有限元分析方法及广义弹性支承连续梁法进行了理论研究和设计分析。计算结果表明:采用广义弹性支承连续梁法对矮肋斜T梁桥进行受力性能分析能取得较好的计算精度,并可用于工程设计当中。

线性无关高阶数值流形法

对高阶数值流形方法来说,若采用1阶局部位移函数显然提高了计算精度,但又不可避免地使总体刚度矩阵亏秩,出现线性相关问题。针对这种情况,提出局部位移函数采用1阶泰勒展开形式,使得定义在物理覆盖上的自由度具有明确的物理意义。当基函数所对应自由度取为应变分量时,定义物理覆盖为PC-u-ε型;使用局部坐标系下的应力分量来代替应变分量,进而发展了PC-u-σ型。这样方便了位移和应力边界条件的施加。数值算例表明,PC-u-ε型显著地减少了亏秩数;PC-u-σ型的施加完全地消除了亏秩数,同样保持了很高的计算精度。

屈曲粘弹性Timoshenko斜梁的混沌运动区域分析

由于各向同性粘弹性体剪应力-角应变的本构关系与应力-应变的本构关系相似,据此可以得到屈曲粘弹性Timoshenko斜梁在铅垂外扰力作用下的动力方程,采用M eln ikov法及Galerk in原理研究了屈曲粘弹性Timoshenko斜梁的混沌运动,并讨论分析了倾斜角、剪切变形、长厚比、外阻尼与内阻尼比对屈曲粘弹性梁混沌运动区域的影响。

简支梁式斜交矩形渡槽槽身结构受力分析

分析了简支梁式斜交矩形渡槽的结构特性,推导出了其内力及支反力的计算公式,并与正交渡槽的受力特性进行了比较。结果表明,斜交渡槽槽身正弯矩较同等跨径的正交渡槽要小,在斜支承处还会产生负弯矩,且反力分布不均匀,钝角处反力大于锐角处反力;随着斜度增大,正弯矩在减小,而扭矩却在增大,具有弯扭耦合作用的特性,建议其截面型式以抗扭能力大的箱形截面为佳。

地震作用下斜交简支梁桥旋转机理及斜度影响研究

为研究地震作用下斜交简支梁桥梁体转动的影响因素，利用OpenSees软件建立考虑碰撞效应的单跨斜交简支梁桥简化动力计算模型，采用模态分析法和时程分析法计算了斜交简支梁桥的动力特性以及非线性地震响应，分析了梁体旋转发生的机理以及斜度对梁体旋转反应的影响。结果表明：对于橡胶支座支承的斜交简支梁桥，当梁体与边界不发生碰撞时，地震作用下梁体的转动由旋转振型引起，最大转角随斜度的增大而增大；当梁体与边界发生碰撞时，碰撞产生的力矩是引起梁体旋转的主要因素，最大转角随斜度的增大呈先增大后减小的变化规律。横向挡块对斜交简支梁桥梁体旋转具有重要影响，忽略其作用最大转角将被高估22．9％～65．0％。

45°型钢混凝土斜梁的理论分析和试验研究

本文结合实际工程进行了４５°ＳＲＣ斜梁模拟梁在静载和循环荷载作用下的力学性能试验研究，并建立了相应的计算模型，进行理论计算。试验和研究结果表明，型钢和混凝土具有很好的共同工作性能，在长期运营荷载下性能稳定，具有较大的安全度。

斜交梁桥预应力T梁荷载试验研究

介绍了同三线上K9+639大桥预应力斜交T梁的荷载试验方法,并通过对试验结果的分析,对该桥的预制T梁进行了可靠的评价,旨在为类似试验和研究提供相应的参考。