升温作用下整体桥台台后土压力计算方法的探讨

对在升温作用下,整体式桥台桥梁台后土压力的计算方法进行研究。分别采用Broms法、m法及p-y曲线法计算桥台背墙后填土的水平抗力系数;采用m法及p-y曲线法计算台柱土的水平抗力系数和台桩、墩桩侧土的水平抗力系数;采用TDV软件模拟土对桩端的约束作用。通过对不同方法计算的台后土压力的对比分析,得知:在计算升温引起的整体式桥台桥梁台后土压力时,桥台背墙及台柱土的水平抗力系数计算采用m法是不适合的;桥台背墙后填土的水平抗力系数可采用Broms法计算;土对台桩及墩桩侧的水平抗力系数按p-y曲线来考虑是适合的。

温度变化下整体桥台后土压力实验研究

依托G111线富裕工业园跨线桥工程,在该整体式桥台桥梁建成后,对全年台后土压力变化情况进行了监控,绘制了台后土压力的静态分布图及随着季节性温度变化的动态分布图,明确了整体桥台后土的分布规律:整体桥台后土压力数值随填土深度的增加而增加;存在桥台位移的临界值,使土压力分布由线性转变为非线性。确定了主梁温度变形极值时对应的台后土压力极值,为寒区整体式桥台设计荷载取值提供了理论依据。

加筋土整体桥台在解决软土地基路桥结合处工后差异沉降中的应用

1、概述 上海地处长江三角洲前缘,其陆地形成于地质史的近期,属第四纪全新世年代,为滨海湖积平原,地势低洼、工程地质特征为地下水位高,含水量大,孔隙比大,压缩性高,土质松软,地基承载力低。另一方面上海又是一个国际大都市,人口密集,村镇星布。

全无缝桥梁整体式桥台台后主动土压力计算方法研究

中国修建了大量的中小桥梁,桥梁伸缩装置是这些传统中小桥梁中必不可少的一种局部构件。无缝桥梁作为一种新型桥梁结构形式解决了伸缩缝造成的许多问题,但无缝桥梁的设计尚无具体规范,计算分析中有一些值得探讨的内容。笔者通过对整体式桥台台后主动土压力计算方法的比较,找出集中力等效主动土压力和主动土压力分布力直接布置在桥台台背上这计算两种方法各自的优缺点,结果表明:计算弯矩时,采用等效集中力计算是偏于安全的;计算剪力时,直接采用主动土压力分布力计算是偏于安全的。

整体式桥台桥梁台后土压力的季节性变化研究

建立了整体式桥台与土共同作用的有限元模型 ,计算分析了季节性温度变化下台后土压力的分布曲线。以三跨连续混凝土板桥为工程实例 ,提出并验证台后设置EPS压缩层和置换轻填土两种方案 ,同时配合台后土体加筋 。

半整体式桥台无伸缩缝桥静力分析

为了克服桥梁伸缩缝病害,考虑了桥梁上部结构、下部结构和基地土的共同作用,建立了半整体式桥台无伸缩缝桥的静力计算模型。以一座长100 m PC连续箱梁桥为例,对该桥在重力、车辆和季节性温度变化荷载作用下进行了弹性大变形分析,对相应的有伸缩缝桥和整体式桥台无伸缩缝桥分析结果进行了对比。结果表明:半整体式桥台无伸缩缝桥主梁的弯矩、剪力、挠度和下部结构的轴力与有伸缩缝桥接近,但主梁中出现了轴力,下部结构弯矩和剪力较有伸缩缝桥大,说明半整体式桥台无伸缩缝桥消除了伸缩缝的病害,结构整体刚度大,是一种有应用推广价值的桥型。

整体式桥台桥梁的桥台结点受力性能研究

提出了整体式桥台桥梁的桥台一般构造和施工建造顺序,并以福建省上坂大桥为工程背景,通过建立空间有限元梁格体系和块体模型,分析了不同工况下整体式桥台桥梁的桥台结点内力和应力以及墩柱的裂缝状况,在参数分析中,引入了相对刚度的概念,探讨了桩的相对刚度和桥台高度对桥台结点受力性能的影响,初步研究了该类桥梁的桥台结点受力性能。研究结果将有助于整体式桥台桥梁在工程设计中的实际应用。

在水平荷载下整体式桥台桥梁受力分析

目的为找出在升温温差和降温温差下桥台桩柱内实测应力的分布和变化规律,分析水平荷载作用下整体式桥台桥梁的受力性能.方法以富裕工业园跨线桥为工程背景,以试验桥的左侧桥台作为试验对象,采用计算精度高的P-y曲线法对整体式桥台桥梁在制动力作用下的受力进行分析.结果通过与试验桥桥台桩柱内应力试验实测值的对比分析所得出P-y曲线法计算桩土相互作用的精度高于"m"法.试验桥的单侧桥台在制动力作用下的受力与在均匀温差作用下的受力具有相似性.结论采用P-y曲线法分析在水平荷载下整体式桥台桥梁的受力特性具有较高的可行性.

整体式桥台桥梁的动力试验研究

研究了上坂大桥(中国最长的采用整体式桥台的无伸缩缝桥梁,简称为整体式桥台桥梁)在天然脉动荷载作用下的自振特性,得到关于该类桥梁自振特性的结论;采用结构分析软件ANSYS建立全桥的空间模型,计算该桥的自振特性,并与实测结果进行比较,结果表明:有限元模型具有较好的可靠性;实桥试验还测试了无障碍行车试验和跳车试验作用下桥梁的强迫振动特性,结果表明:该类桥梁的冲击系数值较大,而现行技术规范的取值值得商榷;此外该类桥梁具有较强的耗能能力,抗震性能较好。研究结果有助于对该类桥梁动力特性的认识和进一步开展无伸缩缝桥梁的抗震性能研究。

桩基础的整体式桥台桥梁受力性能研究

考虑桩土相互作用 ,提出桩基础的无伸缩装置整体式桥台桥梁有限元计算模型 ;分析该类桥梁的受力性能 ,探讨主梁的温度变形、桩长、桩径对受力性能的影响 ,并比较了与相应有伸缩装置桥梁受力性能的差异 。

整体式桥台桥梁细部构造设计

以富裕工业园分离立交桥为工程背景,结合整体式桥台桥梁的受力特点,探讨了整体式桥台、台后填土及搭板的构造措施。台帽及台柱身外包PE15Ⅲ型高压聚乙烯泡沫塑料,能减小台后土体因桥台移动而产生的变形,减小升温作用下台后土压力对结构的不利影响。同时,也能有效防止降温时桥台与台后填土间出现缝隙;桥头搭板采用分段的形式可有效释放结构的温度变形。利用具有高粘弹性的橡胶改性沥青填充材料作为变形缝的填料,既能方便施工、缩短工期,又能保证接缝质量,使接缝更加平顺。

整体式桥台桥梁的桥头搭板设计

在过去几十年里,瑞士建造的整体式桥台桥梁的数量不断增加。这种类型的桥梁较传统的桥梁有较多优点,但其存在明显的土-结构相互作用,特别是在桥头搭板和路堤之间。为了取消伸缩缝,将桥头搭板直接连接到整体式桥台桥梁的端部,从而也经受由于温度效应和混凝土收缩徐变引起的桥面板位移。为保证桥头搭板设计合理,建立桥头搭板修正几何模型,研究桥头搭板的力学特征以及桥头搭板端部路面沉降和桥头搭板与桥面板连接处路面的开裂情况,证明了增加桥头搭板末端埋置深度的有利作用。在此基础上,提出一个连接桥面板与桥头搭板的细部构造,以避免在此处路面产生裂缝。建议在初步设计阶段对其进行详细考虑,以使整体式桥台桥梁在不增加施工成本的前提下改善其长期性能。

整体式桥台曲线箱梁桥的动力特性研究

针对整体式桥台曲线箱梁桥的结构特点,运用结构分析软件ANSYS的APDL语言实现多模态反应谱法的自动迭代,以简化该类桥梁的动力特性分析。对该类桥梁的计算模型及影响其动力特性的主要参数进行了分析,通过动态时程分析法比较了迭代多模态反应谱法的可行性和准确性。结果表明:该类桥梁不存在纯粹某一方向的振型;1阶横弯、1阶纵弯和3阶竖弯分别对横、纵和竖向的振型贡献最大;1阶横弯和1阶纵弯频率受台后土及桩侧土密实度的影响最大,其次是地震激励频率和桥宽;3阶竖弯频率基本不受各种参数的影响;迭代多模态反应谱法可以作为该类桥梁抗震计算的一种估算手段。

桥台刚度对整体式桥台桥梁受力性能的影响研究

鉴于整体式桥台桥梁的受力性能复杂,目前的设计方法基本上是依赖于经验,文章以福建省永春县上坂大桥(我国目前修建桥长最长的整体式桥台桥梁)为工程背景,在实桥静载试验的基础上,采用有限元分析软件-ANSYS建立全桥的空间模型,分析了桥台刚度对该类桥梁受力性能的影响,在此基础上提出可供整体式桥台桥梁工程设计参考和建造的若干结论。

整体式桥台桥梁设计与实践的发展现状

整体式桥台桥梁的上部结构与桥台浇筑成整体并由单排桩支承。温度引起的伸缩及混凝土的徐变和收缩导致桩中产生弯曲应力。至今,该类桥梁还没有统一的设计标准,仅有少数可供参考的设计和施工准则。回顾了现行整体式桥台桥梁的设计和施工实践。通常认为重要的设计参数是混凝土桥面板的温度、徐变和收缩效应,土层的变化及桩-土的共同作用。对桩的参数分析考虑了预钻孔的影响、预钻孔中填料的类型、地下水位、土的类型及桩的朝向。研究结果将有助于整体式桥台桥梁桩基的选择和设计。

美国整体式桥台无伸缩缝桥梁调查与分析

介绍2004年美国各州整体式桥台无伸缩缝桥梁实践现状的调查与分析结果。调查的内容包括该类桥梁的数量、跨径、结构形式、施工方法、构造分析、既有桥梁改造以及使用中存在的问题等。该类桥梁在美国已经成功地实践了数十年,但其设计和构造至今未有统一的技术标准,建立相应的设计规范已成为美国有关部门的当务之急。

一种半整体式桥台桥梁搭板的内力计算方法

针对半整体式桥台桥梁(SIAB)搭板与普通有缝桥梁搭板的不同受力情况,基于概率统计法和简支梁法,考虑搭板尺寸、地基刚度的影响,提出了适用于SIAB搭板内力计算的简支梁修正法,通过对搭板计算长度的修正来等效弹性地基作用和主梁传递至搭板端部的水平力作用。采用有限元分析对比了简支梁法、弹性地基梁法与简支梁修正法。结果表明:简支梁修正法在SIAB搭板的内力计算中更为合理和简便,半整体式桥梁搭板的内力计算可按简支梁进行计算。

整体式桥台后粗粒土填料力学特性的试验研究

和传统的桥相比,整体式桥的桥身与桥台之间没有支座和伸缩缝,而是刚性连接为一体,从而能极大地节省长期运营成本,并具有更好的抗震性能,值得大力推广。但是由于季节性温度波动导致桥身长度变化,桥台随之发生循环位移,桥台后土体也就受到循环加载作用。土压力的变化趋势,以及其最终的大小及分布规律,成为整体式桥台设计的关键因素。本项研究首先对整体式桥台后面土体的受力特点进行了分析,并在此基础上成功研制水平小应变控制循环加载应力路径试验系统。通过对不同密度的砂试件进行水平小应变循环加载试验,发现无论是松砂还是密砂在循环加载过程中,其水平土压力均持续增加,并迫近被动土压力;试件的刚度和机动摩擦角也持续增加。最后,根据试验结果对整体式桥台的设计提出了建议。

整体式桥台桥梁的发展及应用

主要介绍整体式桥台无伸缩缝桥梁的构造、受力特点、施工技术、国内外研究现状及目前存在的一些问题,以期为进一步研究提供借鉴。

整体式桥台桥梁设计中的荷载组合研究

按照整体式桥台桥梁计算桥台桩基础的等代桩长和台后土压力合力的简化计算方法,以福建省上坂大桥为工程背景,分析了荷载组合对等代桩长和土压力合力的影响.研究表明,温度和二期恒载对等代桩长和台后土压力合力会产生较大影响;汽车荷载的布置形式对台后土压力合力存在较大影响.该类桥梁设计时,可以简化为12种荷载组合工况计算桩基础的等代桩长和台后土压力合力.