塔梁同步施工工艺下塔梁固结部位应力影响分析

文章利用有限元软件Midas Fea模拟了矮塔斜拉桥在塔梁同步施工工艺下塔梁固结部位局部实体模型,并与典型施工阶段下整体计算模型和施工监控实测数据进行了对比,分析总结了采用塔梁同步施工工艺的矮塔斜拉桥,在不同施工阶段塔梁固结部位的截面应力变化规律。

塔梁固结部分斜拉桥的主塔受力特点分析

部分斜拉桥的受力性能介于预应力连续梁和斜拉桥之间,近年来在国内蓬勃发展,是100~300m中等跨径下的常选桥型。文章依托某省道的实际桥梁设计项目,采用实体有限元建模的方法,分析在标准荷载组合下塔梁固结部分斜拉桥的主塔塔柱变形及应力分布特征,得出了不同角度以及不同剖面下主塔的应力和变形分布云图,识别了主塔应力范围较大的区域,并总结出了一些有益的经验,以供此类桥梁的桥塔结构设计时参考。

斜拉桥塔梁固结区预应力布索方式对比分析

针对斜拉桥塔梁固结区受力复杂的问题,首先通过有限元模拟分析结构的应力云图,对塔梁固结区提出基于拉压杆模型的设计计算方法。其次以某斜拉桥为背景,分别对不同工况下塔梁固结区的横梁底板、顶板和腹板进行有限元分析,最后在分析张拉横向预应力束对塔梁固结处横梁应力影响的基础上,进一步探究依据拉压杆模型调整预应力布索方式对塔梁固结区应力状态的优化效果。结果表明,依据拉压杆模型调整预应力束线形,可以在满足预应力储备的条件下,降低塔梁固结区顶部、底部和腹板的局部拉应力,尤其是底部的拉应力。

塔梁固结斜拉桥抗震性能研究

大跨度塔梁固结斜拉桥的抗震性能通常弱于漂浮体系斜拉桥,由此造成的地震作用下结构受力状态较差,因此为确保塔梁固结斜拉桥在地震响应下的抗震性能,以主跨为150 m的塔梁固结斜拉桥为工程背景,利用midas Civil 2021有限元软件建立塔梁固结斜拉桥全桥的空间动力分析模型,基于控制变量法进行塔梁固结斜拉桥抗震性能分析,分别研究支座屈服刚度、支座底部滑动摩擦系数以及结构阻尼比对斜拉桥固定墩墩底弯矩、桩基础弯矩以及支座最大滑动位移量的影响规律。结果表明,随着支座屈服刚度和支座底部滑动摩擦的增大能够减小支座滑动位移,但是增大了桥墩底部和桩基础的弯矩,而结构阻尼比的增大能提高塔梁固结斜拉桥抗震性能,因此根据分析抗震设计参数组合取屈服刚度15000 kN/m、摩擦系数0.03以及结构阻尼比0.05,能够提高塔梁固结斜拉桥抗震性能,也为类似工程抗震设计提供借鉴参考。

斜拉桥塔梁固结处局部参数优化分析

为研究塔梁固结斜拉桥塔和主梁结合位置处的受力性能,文章依托太子河大跨度塔梁固结斜拉桥为工程案例,采用三维有限元软件建立塔梁实体局部模型,基于控制变量法分别研究桥塔底部过渡面倒角尺寸和实心段高度对于桥塔底部实心段与空心段结合面的纵横向应力、桥塔底部与主梁交接处的纵横向应力的影响规律。结果表明:增加过渡面倒角宽度有利于减小桥塔底部实心段表面纵横向应力,其分别减小了11.3%和16.7%,增加实心段高度有利于减小桥塔底部实心段表面和塔梁固结区交界面纵向拉应力,其分别减小了24.7%和12.2%;而增加过渡面倒角高度并不利于对塔梁固结区局部应力的改善;根据分析,塔梁固结区局部构造参数组合取倒角宽度为550 mm、倒角高度为1000 mm以及实心段高度为1500 mm,能够改善塔底局部应力。研究可为类似塔梁固结斜拉桥局部构造设计提供借鉴参考。

槽形梁斜拉桥塔梁固结区受力分析及构造细节

某槽形梁斜拉桥塔梁固结区采用预应力混凝土结构,槽形主梁在两侧与塔柱固结、主梁下设横梁与桥塔形成横向框架体系。为研究该槽形梁斜拉桥塔梁固结区的受力特性并验证结构安全性,采用有限元软件ANSYS建立塔梁固结区空间模型,验证模型正确性后分析固结区结构的应力分布情况,并探讨了槽形梁底板上缘与塔柱交接角、槽形梁过人洞与塔柱人洞交接角以及塔柱过人洞折角等构造细节对固结区应力的影响。结果表明:塔梁固结区整体应力满足使用要求,但存在局部应力集中现象。最大主压应力、最大主拉应力分别出现在槽形梁底板上缘与塔柱交接角处及槽形梁过人洞与下塔柱人洞交接角处。构造细节改进后,塔梁固结区应力集中程度明显降低。

马鞍山长江公路大桥塔梁固结处模型试验研究

为研究马鞍山长江公路大桥塔梁固结处的受力性能,对实桥相应部位进行缩尺模型试验,并结合有限元计算对模型进行受力分析。选取半幅实桥中相应部位的塔柱和含塔梁固结处的下横梁及加劲梁制作成1∶4缩尺模型,进行塔梁固结处控制工况加载,并采用ANSYS建立相应空间三维实体模型进行理论计算。试验结果与有限元计算结果表明:塔梁固结处各部位的应力均满足规范要求,结构具有足够的安全度。

塔梁固结体系斜拉桥的下横梁预加应力效应研究

塔梁固结体系斜拉桥结构刚度大,但斜拉桥索塔巨大刚度对于索塔下横梁内预应力钢筋的张拉将产生不利影响,导致下横梁内预应力储备不足,对结构后期受力很不利。该文运用有限元分析方法,对索塔下横梁预应力张拉效果进行了对比分析研究,说明索塔刚度对下横梁预应力施加效果的影响程度,并提出了若干改进下横梁内预应力钢筋张拉效果的方法,以供类似桥梁设计和施工时参考。

高速铁路矮塔斜拉桥墩塔梁固结段局部应力分析与验证

局部分析是桥梁设计中常采用的重要手段,也是设计中不可或缺的重要环节,利用实体有限元模型能反应出结构细部的受力状况,对考察结构重要部位的真实应力状态、结构设计配筋有着指导性作用。为了解高速铁路矮塔斜拉桥墩塔梁固结段的真实应力状态及验证局部分析中边界条件表达的准确性,以京沈客运专线(115+95)m双线无砟轨道预应力混凝土矮塔斜拉桥为工程背景,利用Ansys有限元建立细化的空间实体有限元模型,并对局部模型的边界条件模拟的正确性进行验证,分析表明,墩塔梁固结段进人洞角点处应力集中,应适当加强配筋,其余部位应力均满足要求,通过验证局部模型的内力传递及支反力,确保实体模型应力结果的准确性,保证结构安全。最后总结出了铁路桥梁中不失一般性的局部分析方法,从而对其他结构局部分析具有借鉴意义。

桩-土-结构效应对塔梁固结体系斜拉桥地震响应影响分析

结合某独塔预应力混凝土斜拉桥(塔梁固结体系)设计实例,采用有限元方法建立有桩基和无桩基两种动力计算模型,采用反应谱法计算有桩基和无桩基两种模型在不同地震动工况下结构各部位的内力和位移响应。给结构输入纵向、横向、竖向互相组合的地震动进行反应谱分析,得出拉索、主梁和主塔在地震作用下的内力和位移响应特性,并进行分析和比较,初步探讨了桩-土-结构效应对此类桥型的地震响应的影响。

斜拉桥墩塔梁固结区局部受力分析

针对斜拉桥结构及受力特点,进行受力关键位置及结构复杂区域的局部部位受力研究。结合有限元法与三维光弹实验,分析了泉州晋江大桥墩塔梁固结区的塔下横梁的受力状况,揭示其局部应力分布规律,确定了拉、压应力超限的位置及其应力集中位置,为该桥的合理设计提供技术依据。

空间四索面联体独塔斜拉桥塔梁固结段应力分布规律及合理构造研究

针对某空间四索面独塔斜拉桥建立塔梁固结段的多尺度局部分析模型,通过对荷载及位移边界条件的准确模拟,得到该区域的局部应力水平及分布规律,并通过进一步研究,确定上塔柱交接处圆弧段主拉应力偏大的产生原因。基于细部构造及内力平衡2个因素拟定3种优化方案,并对优化效果进行对比,提出推荐方案。

刚构体系叠合梁斜拉桥塔梁固结构造设计研究

刚构体系叠合梁斜拉桥能较好地适应桥下净空大,运输及吊装受地形限制多的桥位。塔梁固结段是该类型桥梁的关键传力节点,该节点力流复杂,又存在叠合梁与桥塔间不同材料的结合问题,使得区域构造复杂化。鉴于刚构体系叠合梁斜拉桥在国内外建成案例不多,该文以重庆水土嘉陵江大桥为例,详细论述了该桥塔梁固结段的构造细节比选及施工关键点,采用数值模型验证了该构造的安全性。

钢板组合梁斜拉桥塔梁固结构造空间受力分析

为了解一种斜拉桥塔梁固结构造在钢板组合梁斜拉桥中的受力特性,以某跨径为(48+80+40)m的斜拉桥为背景进行研究。该构造由塔梁固结构造及其加劲构造组成,采用空间有限元方法对该构造进行结构受力分析,指出了该塔梁固接构造应力分布特点。结果表明:塔梁结合处混凝土桥面板与塔柱上横梁之间的连接为直角过渡时,应力过渡不平顺;钢主梁在钢混结合面处出现了局部的应力集中。该构造为钢板组合梁斜拉桥塔梁固接体系提供了一种解决方案。

组合—混合梁斜拉桥塔梁固结段研究

组合-混合梁斜拉桥塔梁固结处存在钢主梁与桥面板结合、钢主梁与桥塔横梁结合,受力极其复杂。为研究塔梁固结段应力状况及分布,采用ANSYS建立三维有限元模型,对其进行多种最不利工况计算分析,根据应力曲线及应力云图对结构强度进行了评价。

矮塔斜拉桥塔梁固结施工技术

近年来,公路水运工程中矮塔斜拉桥的设计形式采用得越来越多,结合丹金溧漕河(金坛段)航道整治工程DJLC-SG-QL1标南墅大桥主桥——矮塔斜拉桥的施工实践,从支架模板搭设、箱梁悬臂浇筑施工、箱梁合拢及体系转换、主塔斜拉索施工等方面介绍施工中应注意的要点及工艺控制方法。

东沙特大桥塔梁固结施工技术

东沙特大桥主塔下横梁采用塔梁固结结构,即砼箱梁从下横梁穿过,采用支架施工的方法。文中主要介绍了该桥支架的施工方法及塔梁固结部分的施工分层方案;并运用algor有限元建立模型,对该施工方案的实施效果从应力、位移、沉降等方面进行了分析。

偏载作用下塔梁固结中央索面斜拉桥倾覆扭转分析

现代城市桥梁建设中,对桥梁美学的追求越来越重要,中央索面斜拉桥凭借其独特的空间造型而被广泛采用。由于塔梁固结、塔墩分离结构体系的中央索面斜拉桥结构空间单索面不能显著提高结构的整体抗扭刚度,所以在设计过程中需着重分析这种体系的抗扭、抗倾覆性能。以实际工程为背景,利用通用软件Midas/civil建立有限元模型,分析塔梁固结、塔墩分离中央索面斜拉桥在最不利偏载效应下的结构受力行为,提取关键截面处的应力和位移数据对结构的主梁抗扭、抗倾覆性能进行比较分析,并且对影响此种结构体系斜拉桥抗扭因素的敏感参数进行了着重分析。

铁路矮塔斜拉桥墩塔梁固结处详细应力分析

利用大型有限元软件ANSYS建立铁路矮塔斜拉桥墩塔梁固结部位的实体模型,并考虑纵、横、竖向预应力作用,分析了纵、横向应力分布和横向预应力作用对固结部位横向应力分布的影响,为以后的桥梁设计提供参考。

不对称塔梁固结斜拉桥钢混结合梁安装施工技术

温州鳌江四桥为塔梁固结斜拉桥,主桥采用钢主梁结合桥面板的整体截面形式,施工中根据不同工况,选择支架法原位吊袋及桥面起重机悬臂吊装方案保证了施工顺利有序进行。