基于摩擦摆球型支座的多跨曲线连续梁桥抗震性能

为了探讨多跨曲线连续梁桥的抗震性能和减隔震方法,对基于摩擦摆球型支座的多跨曲线连续梁桥构建了有限元模型,并进行了动力特性和非线性时程分析.结果表明,桥梁模型的纵向刚度弱于横向刚度,且第1阶振型对桥墩纵向地震反应贡献较大,振型参与系数为29.8%,第6阶振型对桥墩横向地震反应贡献较大,振型参与系数为20%;在E1地震作用下,设置的摩擦摆球型支座能够使桥梁保持弹性工作状态,且支座变形和伸缩缝宽度满足要求;在E2地震作用下,部分桥墩的截面最大弯矩需求大于截面的抗弯承载能力,而进一步的桥墩强度验算发现,结果均满足抗震需求.

大跨度曲线连续梁桥转体施工关键技术研究

针对桥梁工程施工中跨越现有陆地交通道路与既有线路的相互干扰问题,提出了把连续梁转体施工方法应用到跨陆地交通道路和既有线路的桥梁施工技术中,保证了将桥梁结构置于障碍物外或靠近地面的障碍物上,从而降低了施工安全性风险和桥梁施工难度,节省了施工成本。文章结合具体工程实例,分析了桥梁转动体系施工技术,总结与探讨大跨度连续梁桥转体施工原理和施工方法,提出了大跨度曲线连续梁桥转体施工与称重的关键技术问题,为以后类似桥梁工程施工提供技术参考。

双曲面球型减隔震支座曲线连续梁桥的减隔震

针对某3跨门式桥墩轨道交通曲线连续梁桥,采用其桥址《地震安全性评价报告》提供的3条地震动时程曲线,应用SAP2000有限元软件,分析未隔震和双曲面球型减隔震支座隔震条件下的罕遇地震响应,进行双曲面球型减隔震支座曲线连续梁桥的减隔震研究。研究结果表明,曲线连续梁桥各桥墩的内力响应受响应内力方向与地震动输入方向夹角的影响;仅固定墩切向隔震时,固定墩的切向内力大幅减少,弯矩和剪力分别减小约70%和50%,但各墩的径向内力均有增加,最大增幅约达10%,不能满足桥梁的抗震要求;固定墩切向和径向双向、滑动墩径向隔震时,固定墩的切向和径向内力均大幅减少,弯矩和剪力分别降低约73%和49%,同时各滑动墩的径向内力也大幅降低40%～60%,减震效果明显。

曲线连续梁桥侧向失稳破坏机理与行为分析

就某曲线连续梁桥的曲梁整体侧移破坏现象,在受力、变形和破坏主导因素分析的基础上,阐述了温度荷载作用下曲梁整体侧移的破坏机理、破坏过程和破坏后行为。随着温度荷载的增加,跨间桥墩对曲梁的约束作用很小,而两端支座反力迅速增加,端部没有足够的约束强度,端部约束将遭到破坏,最终导致曲梁整体丧失稳定性,发生向外的整体滑动。利用能量原理对定量描述曲线梁破坏后的力学行为进行了初步探讨。

汶川地震中小半径曲线连续梁桥震害机理分析

汶川地震中,小半径曲线连续梁桥遭受了不同程度的震害。本文针对其中震害严重的小黄沟中桥,进行了地震反应分析,讨论了其震害机理,研究了不同的下部结构形式以及固定墩上下部结构不同的连接方式对该类桥梁抗震性能的影响,提出了提高小半径曲线连续梁桥抗震能力的对策建议。

曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应

以某一匝道公路曲线连续箱梁桥为例,分析了该类桥梁的空间车桥耦合振动问题。用ANSYS软件模拟梁桥,选用典型的三轴空间车辆模型,采用模态综合法编制公路曲线车桥耦合振动响应MATLAB程序,获得了车辆制动作用下曲线连续梁桥的动力响应及冲击系数,研究了初速度、制动位置、制动力上升时间、桥面平整度等参数对冲击系数的影响。结果表明:车辆制动时,主梁最大挠度、挠度和内力冲击系数没有随初速度的增大而单调递增或递减,但均明显大于车辆以相同初速度匀速行驶时的结果,且可能超过规范值。在桥前半跨内制动时,挠度和跨中剪力冲击系数大于在后半跨度内制动情况,同时,当车辆制动位置大于半跨且越靠近支点时,车辆制动时挠度和内力冲击系数越接近匀速时的结果。随着曲率半径的增大,桥梁的挠度、弯矩和扭矩冲击系数逐渐减小,而剪力冲击系数逐渐增大;弯桥的挠度、弯矩和扭矩冲击系数大于直线桥结果,紧急制动易于加剧桥梁的振动。

三维地震动作用下曲线连续梁桥减震控制研究

为了减少双支承曲线梁桥的地震破坏效应,提出了利用液体粘滞阻尼器进行曲线梁桥减震控制的方法,建立曲线连续梁桥的空间有限元模型和动力仿真模型,在桥梁墩台活动支座部位设置切向和径向液体粘滞减震装置,输入三维地震动计算分析了桥梁主动控制、半主动控制和被动控制三种减震方法的减震效果。结果表明,曲线梁桥的地震反应表现出显著的纵桥向与横桥向的耦合特性,在减震控制计算时必须同时输入三维地震动并设置纵横向减震装置。粘滞阻尼器能够控制曲线梁桥内外墩的内力趋于接近,三种减震控制方法均能有效地减小曲线梁桥的梁端位移和固定墩墩底内力,且三种方法的减震效果和地震反应时程的差别均相对较小,主动控制和半主动控制没有表现出明显的优越性,建议在实际曲线梁桥的抗震减震设计中应用粘滞阻尼器被动控制。

顶推法施工的曲线连续梁桥截面实测应力分析

在采用顶推法施工的曲线连续梁桥的主梁内预埋的钢筋计测得的混凝土应力远大于理论经计算结果,这主要是由混凝土收缩徐变变形中的非弹性变形包含在钢筋计中引起的。本文提出了用于扣除混凝土实测应力中收缩徐变非弹性变形影响的两种计算方法,并且将徐变对实测应力影响计算进行了特殊考虑,在一座大桥进行施工监控中使用取得了较好的效果。

隔震曲线连续梁桥粘滞阻尼器参数优化分析

为了提升粘滞阻尼器在隔震曲线梁桥中的减隔震效果,本文对其力学性能参数进行优化分析。基于ANSYS建立了某三跨隔震曲线连续梁桥的有限元模型,采用非线性动力时程法,分析了粘滞阻尼器速度指数和阻尼系数等参数对地震作用下支座位移和墩底剪力的影响,并确定了粘滞阻尼器参数的合理取值范围。在此基础上,基于零阶优化算法,以墩底剪力绝对值之和为目标函数,对粘滞阻尼器进行了参数优化,并对比分析了优化前后的减震效果。结果表明:阻尼系数对支座位移和墩底剪力的影响十分显著;速度指数对支座位移和墩底剪力的影响与阻尼系数有关;粘滞阻尼器参数优化后,支座切向和径向位移减震率分别在47%和22.2%以上,中墩支座的切向位移减震率高于边墩支座,而边墩支座的径向位移减震率高于中墩支座;边、中墩切向剪力差值由956 kN减小为220 kN,径向剪力差值由441 kN减小为130 kN,其受力相对更为均衡。

曲线连续梁桥的病害与温度效应

由于曲率的影响,曲线梁桥易产生弯扭耦合作用,因此曲线梁桥的内力、变形计算远比直线梁桥复杂,实际工程中也出现了不少问题。应用有限元方法,以曲线连续箱梁桥为工程背景,对温度荷载作用下曲线连续梁桥的受力与变形特点进行了分析。计算结果表明,温度作用对曲线连续梁桥的内力有显著的影响,容易产生工程病害;原公路桥涵设计规范中对混凝土箱梁竖向温度梯度的规定不够合理;箱梁顶、底板的温差效应是造成曲线连续箱梁扭转的主要因素,而整体升温则是曲线连续箱梁桥直接发生径向偏移的主要原因。这一结论将对改进曲线连续梁桥的设计,具有较强的理论与实践意义。

预应力混凝土曲线连续梁桥分阶段施工的工程控制

应用主动控制原理 ,综合考虑预应力混凝土曲线连续梁桥分阶段施工时的施工过程及各种因素的影响 ,利用结构分析、施工试验及施工监测相结合的方法 ,对预应力混凝土曲线连续梁桥分阶段施工时的受力特点及工程控制进行了研究 ,从而可以达到对预应力混凝土曲线连续梁桥的施工过程进行主动控制的目的。

曲线连续梁桥梁体顶升及顶推复位关键技术研究

目的提出一种四跨曲线连续梁桥在支座损坏或梁体径向爬移后顶升及顶推修复方法,为类似曲线桥梁的修复提供技术支持.方法以陕西孤山川大桥为例,采用Midas Civil建立三维梁单元有限元模型,探讨曲率半径及不同顶升/顶推方案对曲线梁桥应力分布的影响.结果对竖向顶升施工,梁体应力增量对曲率半径的变化不敏感;当中间墩与相邻两墩顶升量之比为10∶7时,梁体应力增量最小.对于水平顶推方案,沿垂直于弦方向进行顶推产生的应力增量远小于沿径向顶推方案,但当曲率半径R>200 m时,沿径向顶推方案产生的应力增量会陡然降低,此时其也可作为备选方案.结论基于分析结果提出了一种同类曲线连续梁桥梁体顶升/顶推最优处理方案,并将研究成果成功用于孤山川桥的纠偏施工中,陕西孤山川大桥的修复实测梁体应力结果有效地验证了本方案的正确性.

温度荷载下曲线连续梁桥的受力分析

介绍了曲线连续梁桥是城市立交桥中广为采用的一种形式 阐述了曲线连续梁桥荷载与结构上的复杂性以及工程中对该类桥梁的分析与设计尚存在的不足 针对深圳市某曲线连续梁桥在成桥运营两年后突发的整体滑移事故,分析了该桥在温度荷载作用下的受力特性.在充分考虑了材料特性、结构构造和温度荷载分布情况下,建立了有限元模型,基于该模型分析了各主要部分的受力,分析了曲梁与橡胶垫间的接触滑动作用.得出的结论可为进一步分析该桥的破坏机理提供依据.

城市桥梁汽车荷载在曲线连续梁桥中的应用分析

本文分别按照《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)和《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98)对一座曲线连续梁桥进行了设计验算,并对计算结果进行了对比分析。利用平面杆系及空间杆系程序,分别施加汽一超20级、汽-20级汽车荷载和城-A级、城-B级车道荷载,根据其计算结果,城-A级车道荷载在计算主梁内力时,跨中正弯矩及剪力比汽-超20级汽车荷载偏大,交点负弯矩及扭矩比汽一超20级汽车荷载小,;而城-B级车道荷载产生的内力普遍比汽-20级汽车荷载偏小。本文分析结果可供同类桥梁设计时参考。

小半径曲线连续梁桥地震反应分析

以半径为67.8m的3跨曲线连续梁桥为例,利用与场地条件相符并调幅后的San Fernando地震波加速度时程曲线,对曲线梁桥空间有限元模型进行了罕遇地震作用下有、无桩土作用的非线性动力弹塑性时程分析,探讨了其响应状态。研究结果表明:在7度罕遇地震作用下,曲线桥落梁风险较小,桥墩受到轻微损伤,但整体抗震性能良好;不同激励方向中间墩的屈服位置是不同的,且固定墩更易受损,塑性铰出现在墩顶或墩底;在墩底固结和桩土作用2种情况下,桩土作用对桥墩的损伤更严重,因此,考虑桩土作用进行分析是偏安全的;墩梁的约束方式对桥梁在地震作用下的影响显著。

独柱支撑曲线连续梁桥稳定性分析

文章通过对崇左市某互通立交工程独柱墩曲线连续梁桥进行有限元建模及计算,分析曲线半径、桥长、边界墩支座间距、独柱墩支座预偏心等因素对独柱墩曲线连续梁桥稳定性的影响;指出只调整梁的扭矩而忽略梁的扭转变形是不全面的。通过调整墩顶处支座的位置保证梁在结构自重以及预应力荷载作用下的扭转变形达到最小,同时梁端的支座处不产生脱空现象,这样才会使整个梁体结构处于平衡;并分析构造要求及施工方法对独柱墩曲线梁桥稳定性的影响。对同类工程设计及施工有一定指导作用。

基于正交实验和灰色理论的曲线连续梁桥抗倾覆稳定性分析

为研究曲线连续梁桥物理参数对桥梁抗倾覆稳定性的影响,基于正交实验,对曲线半径、桥台横向支座间距、中墩横向支座间距、边中跨长度比值等四类典型参数进行了方案设计。依据规范提供的抗倾覆稳定性系数计算方法,利用Midas/Civil软件建立有限元模型进行分析计算,并采用灰色关联法对结果进行敏感性分析。结果表明:曲线半径是影响曲线梁桥抗倾覆稳定性的主要敏感因素;桥台支座间距和中墩支座间距敏感性次之;边中跨长度比值敏感性最小。进一步分析主要敏感参数对桥梁抗倾覆稳定性的影响规律,进而明确了桥梁抗倾覆设计中的重点,对研究曲线桥梁抗倾覆设计具有借鉴意义。

悬臂拼装曲线连续梁桥施工控制

节段短线匹配预制法在曲线梁桥悬臂施工中运用较为广泛,为了确保桥梁施工的安全进行,桥梁施工控制占有非常重要的作用,本文重点介绍了节段短线匹配预制法特征、施工控制方法及影响施工控制的因素。

曲线连续梁桥加固及裂缝处理研究

以某曲线连续梁桥加固施工为工程实例,通过有限元分析,探讨了5种加固方法对其抗弯承载力与抗剪承载力的影响,计算结果表明,腹板外侧粘贴钢板,提高结构抗剪承载力的方案更为有效,其比腹板外侧粘贴碳纤维布方案的抗剪承载力下限提高约3.5%,且在更大的跨度范围内提高程度要高。

混凝土曲线连续梁桥受力性能分析

随着交通事业的快速发展,混凝土曲线连续梁桥在工程中得到了广泛的应用。运用有限元分析软件ANSYS建立了跨径相同的直线连续梁桥和曲线连续梁桥模型,并对二者的力学特性进行了分析对比。结果显示:在恒载(含二期恒载)和公路-Ⅱ级荷载共同作用下,梁单元建模与实测值更为接近,而壳单元建模偏于保守,曲线连续梁桥比直线连续梁桥受力具有更明显的空间特性。动力特性分析显示,曲率半径对曲线连续梁桥与直线连续梁桥的振型和自振频率无明显影响。