特种车通过曲线部分斜拉桥的运营安全分析

为研究曲线部分斜拉桥结构在超载运营时的安全状态,以某双幅部分斜拉桥为背景,采用基于空间结构有限元数值分析并考虑了计入配筋率的钢筋混凝土本构关系的方法,针对挂车-120车辆荷载,分别建立了单辆车、2辆车和3辆车以不同间距的单侧过桥模式,分析了桥梁结构首次出现开裂、截面首次进入塑性状态、单辆车通过时形成塑性铰直至结构形成机构而进入破坏阶段的全过程结构安全系数、索力分布及结构位移状况等主要力学参数,给出了结构受力特征及多辆车过桥时结构的安全系数与车辆间距的关系。研究表明,此桥在单侧通过1至3辆重120t的挂车荷载时,其保证混凝土不开裂的最小安全系数在2.3以上,车辆沿内幅桥通过时安全系数较高;结构安全系数与车辆间距大致呈线性关系。曲线部分斜拉桥的破坏模式为加劲梁中跨跨中截面出现塑性铰并不断扩大、主墩底截面相继出现塑性铰而形成机构,最终丧失承载能力。当多辆特种车通过曲线部分斜拉桥时,部分斜拉索的索力可能会达到设计峰值,在运营管理中应给予重视。

曲线部分斜拉桥宽幅箱梁施工阶段剪力滞效应研究

以国内第一座3跨曲线部分斜拉桥—龙井河大桥为工程背景,采用自行开发的桥梁空间实体单元有限元分析软件,建立了该桥施工阶段空间实体有限元模型,分析研究了曲线部分斜拉桥箱梁在施工阶段典型截面的剪力滞效应和受力特性,总结了其分布特征。

某小曲线半径部分斜拉桥设计要点

九江某快速路右幅跨昌九快速路节点桥设计方案为65m+120m+65m部分斜拉桥。以该小曲线半径斜拉桥为研究对象,采用有限元软件MIDAS Civil建立该桥空间有限元模型,针对小曲线半径部分斜拉桥的受力特点,通过提高索力恒载比,降低主梁体内预应力束配置,对该桥的合理成桥状态进行了分析,并计算了其横向预偏量,最后针对拉索处横隔板的简化计算提出几点注意事项,为类似的桥梁设计提供参考。

曲线部分斜拉桥静、动力特性研究

对曲线部分斜拉桥进行分析,并与直线部分斜拉桥进行对比,总结了曲线部分斜拉桥的静、动力特性。静力方面,对曲线部分斜拉桥进行了几何非线性分析,并与直线部分斜拉桥进行对比,得到曲线部分斜拉桥的几何非线性对横向内力和位移的影响较大,通过做非线性分析都会显著增加,非线性分析,对横向效应的影响不容忽视。动力方面,通过变化曲率半径和改变结构体系分析结构的自振特性。曲线部分斜拉桥参与振动方向比直线部分斜拉桥要多一个甚至几个,曲线部分斜拉桥对抗风分析关注的弯曲振型与直线部分斜拉桥相比其自振频率差异较大,对抗震分析时关注的弯曲振型,其自振频率差异较小,而不同的结构体系对各种振动模态的影响均较大。

曲线部分斜拉桥边中跨比及主梁适宜刚度研究

采用弯梁桥与直梁桥的边中跨比的类比方法,根据已建直线部分斜拉桥的边中跨比,类比出曲线部分斜拉桥合理的边中跨比,其适用的边中跨比范围在0.5～0.6左右。通过对我国已建部分斜拉桥相关参数的统计并与日本规范进行对比,对曲线部分斜拉桥适宜的主梁高度进行了分析,得到了变截面梁曲线部分斜拉桥适宜的梁高取值范围。通过调查,对变截面曲线部分斜拉桥合理的梁底曲线进行了分析,建议曲线部分斜拉桥跨径小于200 m时采用2次抛物线,大于200 m时采用1.8次曲线。

小半径曲线双索面部分斜拉桥结构设计

在城市与公路桥梁建设中,大跨径小半径曲线桥梁目前多采用连续刚构或连续梁,在后期运营中都存在腹板开裂和跨中挠度大等问题。曲线部分斜拉桥是一种经济合理兼具良好景观效果的结构形式,然而国内外设计、修建的曲线部分斜拉桥数量很少,相关研究也局限于直线部分斜拉桥范围,故曲线部分斜拉桥的实践和研究意义重大。九江市新建快速路跨昌九快速路节点桥是目前国内平曲线半径最小的空间双索面部分斜拉桥,通过对该桥的设计及分析研究,总结出该种桥型结构设计的一些实用经验,可为类似桥梁设计提供有益的参考。