预应力混凝土弯桥地震易损性分析

和直线桥梁相比,弯桥在地震作用下的受力情况更加复杂。以三跨小半径预应力弯桥为工程背景,考虑土和结构相互作用,建立桥梁有限元模型,通过非线性动力时程分析,研究其在地震作用下的易损性。易损性分析中,采用位移延性比作为桥墩损伤指标,建立桥梁在不同损伤程度下的失效概率曲线。分析结果表明:随着地震动峰值加速度的增大,当地震强度大于某一初始值时,桥梁不同损伤程度的超越概率也随之增大。相同地震强度下,考虑桩土作用下,桥梁的损伤概率大于不考虑桩土相互作用下的损伤概率,因此对弯桥结构要考虑桩土相互作用的影响。研究成果可为弯桥抗震设计提供理论以及方法基础。

浅谈松林斜弯桥布梁设计

文中以松林桥为例,通过对曲线中的装配式预制斜弯桥梁进行布梁设计,以满足自身结构稳定和匹配平面线形的要求,有利于降低工程施工的复杂程度、加快工程进度,很好地解决了受地形地势限制的桥梁架设问题。

考虑减隔震设计的弯桥地震响应分析

为充分了解山区高墩弯桥地震响应特性和抗震性能,以打庆高速打扮1号大桥为工程背景,采用MIDAS CIVIL软件建立了计算模型并进行时程分析,研究了地震动入射角和摩擦摆支座对墩顶位移和墩底内力的影响。结果表明,随着地震动入射角的变化,墩顶纵向位移和墩底内力均呈现出先增大后减小的变化趋势,且最大纵向位移并未出现在最高墩的墩顶;摩擦摆支座曲面半径和摩擦系数的变化对墩顶最大纵向位移的影响较弱;当曲面半径一定、摩擦系数取为0.01时的墩顶纵向位移和墩底内力均为最大值。

采用摩擦摆支座的高墩弯桥邻梁碰撞响应研究

为研究高墩连续弯桥在地震作用下邻梁间的碰撞效应,考虑了板式橡胶支座的滑动效应以及摩擦摆支座的减震效应,基于Kelvin单元建立了非线性时程分析模型,分析了桩-土相互作用、邻梁初始间隙以及摩擦摆支座的等效活动半径等因素对结构地震响应的影响。研究结果表明:考虑桩-土相互作用后邻梁曲线外侧的碰撞力约减小3.74%,而其他位置碰撞力则增大8.07%左右;忽略邻梁碰撞效应会低估墩底内力;摩擦摆支座对墩梁相对位移的减小程度约为4.89%;随着邻梁初始间隙的增加,碰撞次数会减小,但碰撞力的变化较为复杂;随着摩擦摆支座等效活动半径的增加,曲线外侧的碰撞力逐渐减小,变化率可达到31.24%,曲线内侧碰撞力的变化率在5.13%以内。

考虑支座摩擦滑移的高墩弯桥地震响应分析

为研究高墩弯桥在考虑支座摩擦滑移后地震响应的特点和规律,采用Midas civil软件建立了2联连续弯桥有限元模型。基于板式橡胶支座的双折线恢复力模型,研究了支座剪切刚度对地震响应的影响规律。研究结果表明:考虑支座的摩擦滑移效应后,墩顶最大位移减小了5.5%,墩底最大弯矩减小了4.7%,墩底最大剪力增大了27.1%;随着支座剪切刚度的增加,墩底弯矩和墩顶纵向最大位移先增大后减小,墩底剪力和梁体纵向最大位移逐渐减小。

匝道弯桥二次加固案例计算分析

结合广州某立交匝道桥的维修加固工程,分析桥体病害的检测情况及在不同作用下的受损原因。采用MI⁃DAS/CIVIL对桥梁上部结构箱梁进行建模分析,建立了空间梁格模型,最后按原桥、一次加固后、二次加固后的不同情景进行参数计算,为桥梁的加固方案设计和维修施工提供参考依据。

斜弯桥渐变段脊骨梁施工方案综述

针对斜弯桥渐变段预制梁板结构或现浇箱梁结构施工成本高且效率低、维护检修困难等问题,基于桥梁全寿命周期内施工维护的关键工序研究,提出了新型预应力混凝土现浇脊骨梁及其施工技术,并以浙江西部某典型山区高速为例,详细介绍了斜弯桥渐变段脊骨梁施工技术的探索及应用。结果表明:1)该现浇结构采用开放性实体断面与小挑臂、无横肋的设计,简化了现场施工模板,降低了施工成本;2)新型脊骨梁对斜弯桥有良好的适应性,便于养护、检测,为高速公路斜弯桥的建设提供了新思路。

山区高速公路预应力混凝土小曲率半径弯桥设计

基于四川省某高速公路互通式立交内A匝道大桥施工图设计实例,结合勘察设计实践中的经验,结合具体工程案例,分析了山区高速公路此类桥型的设计要点及上、下部结构的施工要点,并阐述了施工的先后顺序,介绍了结构分析与计算采用的具体方法,希望能够为同类桥型的设计提供参考。

分析斜交弯桥的刚度法

考虑弯桥梁轴线与支承线斜交 ,按平面曲梁杆系结构分析斜交弯桥 .采用节点坐标系 ,构建了圆弧梁的单元刚度矩阵 ,给出了常用荷载等效节点力的计算方法 .用直接刚度法 (电算 )和位移法 (手算 )解算斜交连续曲线梁桥和弯形刚构桥 .算例表明 ,该方法方便、可靠 ,具有通用性 。

宽弯桥变形及控制

宽弯桥是近几年来立交桥上使用较多的一种桥型 ,精确的计算有待进一步研究 ,正确的施工控制工作对线形影响很大。对此类桥梁计算中单元的选取和计算模型的建立进行了探讨 ,同时通过试算进一步了解预设支座偏心引起的挠度变化 ,并对施工和设计提出一些建议。

小半径弯桥横向分布系数的研究

对于弯桥尤其是小半径弯桥,其各主梁的受力情况较直线梁桥复杂。一些适合直线梁桥横向分布的计算方法也不一定适用于曲线梁桥。通过运用梁格法与偏心压力法来计算分析一简化T型梁桥模型,并对其所得横向分布系数的结果进行比较,得出各方法分析所得的荷载横向分布特点,对实际工程提供参考。

预应力连续箱梁弯桥整体同步顶升纠扭与加固

以某独柱墩单支座支承的预应力连续箱梁弯桥扭转移位事故为案例,对预应力连续箱梁弯桥过大扭矩事故发生原因,从设计到施工因素进行了深入分析。并针对弯桥事故的特点,介绍了采用整体同步顶升纠扭、加固、中间墩增设支座调整扭矩的处理方法,使事故弯桥恢复到设计要求状态。

高墩大跨径弯桥在悬臂施工阶段刚构的非线性稳定分析

以非线性稳定理论为基础,以高墩大跨径弯桥悬臂施工阶段的结构稳定性为研究对象,利用有限元法对其在悬臂施工阶段荷载状态各工况分别进行考虑材料非线性和结构大变形与材料非线性的双非线性稳定性分析,计算了不同工况、不同曲线圆心角、不同墩身长细比、不同系梁个数的刚构桥在悬臂施工阶段非线性稳定系数和悬臂端位移,对计算结果进行了分析,归纳出高墩大跨径弯桥悬臂施工阶段非线性稳定荷载系数和悬臂端位移与桥梁曲线圆心角、墩身长细比及系梁个数的关系。结果显示:非线性稳定荷载约为特征值屈曲荷载的35%,弯桥曲线圆心角对非线性稳定荷载系数和悬臂端位移的影响更为突出,多个系梁对悬臂施工的稳定并非有利。

大跨径弯桥圆心角对其内力、位移及稳定性的影响

为提高高墩大跨径弯桥的安全性,对不同圆心角的典型弯桥在考虑大变形和材料非线性情况下,利用有限元法对刚构桥的墩梁内力与位移进行计算,分析了桥跨的内力、位移和非线性稳定荷载系数与弯桥圆心角的关系。分析结果显示:最大悬臂阶段主梁根部的弯矩随曲线圆心角增大而略有减小,但扭矩会快速增大;曲线圆心角越大,悬臂端竖向、横向位移和墩顶横桥向位移越大,在圆心角大于38°,非线性已很明显,悬臂端和墩顶位移会急剧增大;非线性稳定系数约为稳定特征系数的35%,随着弯桥圆心角的增大,其稳定系数会迅速变小;综合考虑,大跨径弯桥圆心角不宜大于38°。

弯桥梁格分析影响面加载

引入等代影响面概念将直桥影响面加载动态规划法基本原理及算法加以推广,直接应用于弯桥影响面加载,概念清晰,算法简洁。采用扇形单元插值函数加密影响面,与矩形单元插值和三角平面插值相比,提高了计算精度,且更适于弯桥梁格分析模型。所编程序实现了由直弯段组成桥梁空间分析时的动态加载计算,算例结果表明程序具有足够精度。

高墩大跨径连续刚构弯桥全过程非线性稳定分析

基于非线性稳定理论,利用有限元法,对高墩大跨径连续刚构弯桥在悬臂施工和营运全过程中进行了特征值屈曲分析和考虑材料非线性大变形的稳定分析;对不同曲线圆心角、墩身长细比及考虑温度变化引起侧移的情况进行非线性稳定分析,归纳出高墩大跨径弯桥在施工和营运阶段的稳定荷载系数与弯桥圆心角、墩身长细比和温度变化的关系。结果表明:悬臂施工阶段是高墩大跨径弯桥施工和营运全过程稳定性的控制阶段,弯桥在施工阶段的非线性稳定荷载系数为成桥状态的63%;其非线性稳定荷载约为特征值屈曲荷载的40%;营运阶段墩身长细比的影响更为突出;温度变化对桥梁稳定性影响甚微。

整体式弯桥试设计研究

以某实桥为工程背景,进行整体式弯桥的试设计和设计验算。采用MIDAS/Civil2015有限元软件分别建立了原桥和整体式弯桥的3D有限元模型,后者考虑了台-土及桩-土相互作用。对比分析了两者在恒载、活载(汽车荷载)、温度荷载、混凝土收缩以及地震等荷载作用下的受力性能。结果表明:由于梁端固接和台后土压力等影响,恒载、活载、温度及混凝土收缩等荷载作用下,整体式弯桥梁端具有较大的负弯矩;整体式弯桥在恒载作用下的主梁弯矩值较原桥均匀,而在活载作用下主梁弯矩值与原桥相近;温度荷载对整体式弯桥的主梁内力影响最大,其次为混凝土收缩效应,在设计中应引起重视;在恒载、活载作用下,整体式弯桥和原桥的主梁扭矩基本呈反对称分布,且恒载下的主梁边跨扭矩显著小于原桥,而在活载下两者的主梁扭矩相差不大,整体式弯桥表现出较优的抗扭性能;此外,整体式弯桥的抗震性能明显优于原桥,可有效避免主梁在地震中的侧向偏位和落梁等现象,在高震区使用更具优势。

桩-土相互作用对弯桥的地震响应影响分析

桩-土相互作用对弯桥地震响应有很大影响,该文通过时程演算进行对比分析,得出忽略相互作用效应对桥墩和桩基础可能导致安全或不安全的结果;考虑桩-土相互作用时,对结构整体稳定性产生不利影响,因此恰当地考虑桩-土相互作用、选用恰当的模式进行模拟是极其重要的。

钢筋混凝土弯桥计算模型的研究

在高等级公路和立交桥上 ,弯桥被大量修建。但精确的设计理论还有待进一步完善和深入研究。弯桥的受力较直桥复杂得多 ,截面设计相应难度大 ,而弯桥的截面设计是弯桥安全性、耐久性的一项决定性工作。该文对弯桥截面设计中的单元选取、模型建立及结果进行了分析和探讨 。

弯桥荷载试验研究

某弯桥在浇筑桥面铺装时梁体出现了明显的翘起现象,为了了解该桥的整体受力性能,对该桥进行了静、动载试验,根据试验和理论计算结果对其承载能力及工作性能进行了评价。试验和理论计算结果表明:该桥在静载作用下桥梁控制截面的应力和变形满足设计要求,在动载作用下桥梁的振动频率、冲击系数和振动阻尼比等实测动态特性与理论计算结果吻合较好,该桥有较好的动力特性,竖向刚度满足要求。