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。

小半径曲线钢箱梁桥线形精确控制研究

随着我国城市交通建设的长足发展,小半径曲线桥钢箱梁的应用愈发广泛,但其线形精度更加难以控制。文章以宁波舟山港六横公路大桥1期工程为背景,先研究了影响小半径曲线钢箱梁线形控制的关键因素并提出了相应改进措施,研究结果表明: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;提出相应改善措施后,胎架定位偏差大与临时支架稳定性差的问题明显改善,且经济效益显著;温差增加10℃时,钢箱梁最大线形误差增加近21.4mm,可通过优化拼装顺序提升线形控制精度;钢箱梁焊接时应在对接部位中心处开始焊接,此时钢箱梁横向及竖向变形均最小。

小半径曲线桥T梁施工阶段异常横向位移分析及处理

为解决小半径曲线桥T梁施工阶段梁体异常横向位移的问题,以某高速公路匝道小半径装配式T梁桥为背景进行研究。利用MIDAS Civil软件建立该桥第2联及第3联的有限元模型,分析3种工况(原设计成桥状态、梁端间隙处刚性填充并保持支座约束、梁端间隙处刚性填充并释放支座约束)下,不同温度作用(整体升、降温10、20、30℃)、横向温度梯度和汽车离心力对桥梁结构主梁支承点横向位移和支座横向剪力的影响。结果表明:原设计成桥状态工况下桥梁位移及内力均正常,但对梁端间隙进行刚性填充后,各墩支座在横向温度梯度及整体升温作用下的横向剪力远大于支座横向水平承载力,导致支座发生剪切破坏无法提供有效约束。根据分析结果,解除了梁端处刚性填充,保持梁端设计间隙,并按主梁原设计位置横向纠偏复位,同时对发生剪切破坏的支座进行了更换。采取以上处理措施后,该桥异常横向位移问题已得到解决,桥梁正常运营并且状态良好。

重载铁路线梁偏心对小半径曲线桥梁性能的影响

以一座存在严重线梁偏心危害的小半径(400 m)曲线桥梁(专桥-2059)为研究对象,采用理论计算与现场试验相结合的方法,开展线梁偏心对曲线桥梁运营性能和承载能力影响分析,提出偏心超限整治对策,并结合运营性能参数分析偏心超限整治效果。结果表明:线梁偏心对桥跨跨中横(竖)向振幅、竖向加速度影响显著,且各参数指标均随偏心值的增大而增大;与原设计状况(向外偏心170 mm)相比,现状偏心值(向内偏心326 mm)对曲线桥梁抗弯、抗剪承载能力均有不利影响。桥梁抗弯、抗剪承载能力最大降幅分别为26.63%、25.99%;在最不利工况下,内主梁使用阶段剪力检定承载系数为0.986,小于规范要求值(1.0),说明桥梁抗剪承载能力安全储备不足;整治后桥跨跨中竖向加速度下降最显著,平均值降幅为45.88%,最大值降幅为40.30%,同时桥跨跨中横(竖)向振幅有较大下降,梁跨结构的承载能力满足设计要求。

近断层地震下小半径曲线桥碰撞响应的振动台试验研究

为揭示小半径曲线桥相邻联碰撞导致的地震破坏机理,以某两联多跨小半径曲线桥为工程背景,开展振动台试验研究。分析在不同地震动下相邻联周期比变化对曲线桥梁端位移、墩梁相对位移、碰撞力等的影响规律;在近断层地震下,分析受独柱墩横桥向偏心效应影响时,邻梁碰撞对结构动力响应的变化规律。试验研究表明:近断层脉冲地震下,随着周期比的增大邻梁碰撞效应先增加后减小,在近断层非脉冲地震动及远场地震动下,随邻梁周期比减小地震碰撞响应逐渐增大;独柱墩在梁底的横向偏心会加剧地震作用下主梁运动形式的变化,导致扭转加大,横向位移明显,更易发生非均匀碰撞,加剧主梁的局部损坏。该文研究成果可为考虑碰撞的曲线桥抗震设计提供科学依据。

不同圆心角对小半径曲线桥受力性能影响的研究

为了验证不同圆心角对小半径曲线桥受力性能的影响,采用桥梁博士3.0有限元分析软件,通过建立5种不同圆心角的有限元模型来研究在汽车荷载和恒载作用下,圆心角对曲率半径r=75 m的小半径曲线桥纵向弯矩、扭矩和竖向剪力的影响。研究表明:当圆心角φ小于30°时,可以忽略弯扭耦合作用对小半径曲线桥纵向弯扭、扭矩和竖向剪力的影响,此时的小半径曲线桥可近似按照直线桥来计算。

G-M法在小半径曲线箱形梁桥受力分析中的应用与研究

为了简化计算,提高计算精度,解决将箱梁比拟成正交同性板时,其横向抗弯刚度Dy、综合抗扭刚度H与实际值出入较大的难题,该文采用正交异性板在桥跨结构静力分析上的独特优点,选择箱梁桥跨结构比拟法的难点Dy的确定作为突破口,通过空腹框架比拟导出了等效Dy的普遍公式;再代入通过构造异性板理论导出的,以Dx、Dy函数关系表示的H公式。然后对比拟正交异性板进行理论分析,从而简化计算,提高了计算精度,并通过绥芬河市小半径曲线箱形梁桥荷载试验进行验证。研究表明:采用该方法所得的结果和采用有限元分析法所得的结果符合较好,且计算方法简单,计算精度较高,可以应用于其它小半径曲线箱形梁桥的受力分析。

小半径曲线桥振动台试验模型设计与试验研究

针对某小半径曲线桥,设计1/16的缩尺模型,开展考虑桩-土-桥梁结构动力相互作用的振动台试验研究。主要对振动台试验的模型设计和试验的实施进行阐述,通过对试验部分结果和现象进行分析,初步得出桩-土-结构体系的振动响应规律,探讨了小半径曲线桥破坏特征与破坏模式。结果表明:随着输入地震动强度的增大,结构的频率整体呈下降趋势,阻尼比整体呈增大趋势;结构的加速度反应从桩基底部向上至桥面,随着高度的增加整体呈增大趋势;桩基顶部应变和动土压力幅值最大,墩柱应变大于桩基应变;试验过程中观测到了桥体扭转反应,试验也展现了落梁、支座脱落、裂缝贯穿、局部混凝土压碎等震害现象。

小半径新型桥梁的设计及受力分析

关于曲线桥的横向荷载分布需要承担较大的偏载,受力横向分布系数偏差较大。尤其对于小半径曲线梁桥,在曲线梁桥中梁体的刚度越大对桥梁偏载荷载传递效果越好,受力性能越好。在小曲线半径设置的桥梁受力是不利的,曲线段桥梁的受力和变形都比较复杂,鉴于受力情况的复杂性,在车辆荷载长期的冲击和不断磨耗情况下,桥梁会产生裂缝等病害问题。基于小半径新型桥梁结构设计和受力情况分析,得出小半径曲线桥梁中能够增加耐久性的有效手段和方法,为小曲线半径桥梁的设计提供建议。

黄土地区小半径曲线梁桥地震响应规律研究

为研究黄土地区桩基-黄土动力相互作用对小半径曲线桥梁结构地震响应的影响规律.根据桩基-黄土动力相互作用机理,结合黄土动力非线性本构关系.建立了桩基-黄土动力相互作用分析模型。针对小半径曲线桥梁结构的空间质量分布特点,推导建立了小半径曲线桥梁结构的动力运动方程。结合数值仿真分析,对考虑桩基-黄土动力相互作用的小半径曲线桥梁结构进行了地震响应分析。结果表明:考虑桩基-黄土动力相互作用时小半径曲线桥梁结构自振周期增大,结构加速度、位移响应增大;曲线桥梁桥墩内力减小,主梁弯矩和剪力减小,扭矩基本不变。

支承方式对小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥受力性能的影响研究

由于构造方面的原因,曲线桥存在"弯-扭"耦合[1]作用,由于小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥曲率半径较小,其"弯-扭"耦合作用更加明显,为了讨论和验证支座的布置方式对小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥受力的影响。该文通过改变小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥支承方式,采用粱格法来建立有限元模型分析支承方式对小半径鱼腹式连续曲线箱梁梁桥纵向弯矩、扭矩和支座反力的影响。数据表明,双支座可以有效减小小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥的扭矩,可以使内、外侧支座的支反力趋于相等,使小半径鱼腹式梁桥受力更加合理,但是对纵向弯矩的影响较小。该文的结论对今后的设计工作有一定的指导意义。

互通立交小半径曲线桥跨既有高速公路的设计与施工

随着我国高速公路的快速发展,新旧高速公路之间采用单环型混合式互通型式的搭接现象不断增多,互通立交中小半径曲线桥跨越既有高速公路的研究越来越重要。以洋官塘枢纽互通立交施工为依托,针对小半径曲线桥跨越既有高速公路的常用桥型,对比了预制法、水平转体法和分段支架现浇法3种设计施工方案。分段支架现浇法的造价、适用性和安全性等综合性能优于预制法和水平转体法;对支架现浇法整体浇筑和分节浇筑进行了分析,从工艺、工期、安全、质量和经济5个方面进行了比选。结果表明:分节浇筑能够采用"封闭一幅,施工一幅"的交通疏导方案,相对于整体浇筑其交通转换次数减少了2次,工期节省了20%,造价节约了280万元,施工工艺简单明确,无交叉作业,无一次性方量大、覆盖面大混凝土浇筑的质量通病,安全质量更加可控。

小半径曲线桥梁设计问题的分析

对于小半径曲线桥存在的支座脱空和箱梁抗扭问题,提出了切实可行的处理方法。

小半径曲线桥大跨径T梁架设的思考

通过对甘肃西长凤高速公路泾河特大桥起点引桥T梁架设过程的回顾,简单总结了小半径曲线桥架设大跨径T梁施工时常见的困难和解决办法,望能为日后相关工作提供借鉴。

大同市金庄煤矿铁路装车环线小半径曲线桥梁设计

大同市金庄煤矿铁路装车环线位于半径R=300m曲线上,桥梁采用简支梁桥型,桥型简洁,结构可靠,通过本桥的设计实践对铁路小半径曲线桥梁的设计具有一定的参考作用。

提高小半径曲线桥钢箱梁线形平顺度的对策研究

随着交通基础设施的快速发展,小半径曲线桥钢箱梁的应用越来越广泛。在曲线钢箱梁制作与施工过程中,焊接工程量大且质量要求高,线性精度难以控制,对线性控制技术要求高。结合花都至东莞高速公路SG01合同段项目,探究提高小半径曲线桥钢箱梁线形平顺度的对策,并在该项目中得到了成功应用,以期为同类或类似项目的施工与管理提供参考。

某小半径预应力混凝土曲线桥摩擦系数取值及约束设计

文中介绍了通过简单的实验和经验公式来确定小半径曲线桥的预应力钢筋与管道的摩擦系数,以较准确计算预应力钢筋摩擦损失,验证结构安全;同时介绍了采用橡胶板式支座、挡块、钢筋组成的约束设计。

圆心角对小半径曲线桥受力性能的影响

通过建立5种不同的圆心角的计算模型,研究圆心角对小半径曲线桥纵向弯矩、扭矩和竖向剪力的影响。研究表明:在汽车荷载和恒载作用下,改变圆心角的大小对小半径曲线桥的纵向弯矩的影响较小,对扭矩的影响较大。在汽车荷载作用下,改变圆心角的大小对竖向剪力影响较大;在恒载作用下,改变圆心角的大小对竖向剪力的影响较小。

高墩小半径曲线桥行车动力分析

目前高墩曲线桥设计中,曲线半径、超高等主要设计指标均采用线路规范相关规定,未考虑高墩的影响,动力特性和安全性理论研究尚浅。以某山区高墩小半径曲线匝道桥为研究背景,推导了车桥系统空间耦合方程,采用分离迭代法求解了车桥耦合振动方程,并利用ANSYS有限元软件建立了结构有限元模型,对比分析了高墩小半径曲线桥分别在不同行车速度、不同车道偏心下的振动响应。研究结果表明:行车速度对桥梁径向振动响应影响最大,扭转振动次之,竖向振动最小;车道偏心越大,桥梁振动响应越大。

小半径曲线桥大跨径T梁架设的思考

某大桥桥梁第一跨设计为35m,将两排墩设计在坡顶,其余四跨设计为50mT梁,将跨度增大来完成合理的跨越,使得桥墩均在坡底相对方便的地方。下部构造除1#墩为方柱式,其余均为空心薄壁式,其中5#墩与主桥实现过渡,小桩号侧盖梁长11.25m,大桩号侧盖梁长7.3m。由于设计要求和地形条件限制,起点引桥前三跨位于半径为450m的圆曲线范围内,其余两跨位于缓和曲线路段。路面纵坡为2.3%,右幅路面横坡为-6%,左幅路面横坡为4%。