基于矢量原理推导的曲线预应力束等效径向力的计算

基于矢量原理推导一般曲线预应力束等效径向力的计算公式,并针对预应力混凝土变截面箱梁桥底板束以抛物线设置时进行公式推演,为变截面混凝土箱梁桥底板崩裂外力计算提供理论依据。

连续刚构桥箱梁底板预应力钢束张拉径向力研究

为了研究连续刚构桥底板预应力钢束张拉径向力的大小,在经典径向力计算公式的基础上,考虑底板预应力钢束的布束范围以及实际桥梁尺寸,对不同跨径范围内的5座桥梁进行径向力参数敏感性分析。研究发现,无论何跨径,当底板曲线抛物线指数从1.5、1.8到2.0变化时,径向力变化均有较大差别;其次,考虑定位误差以及“以直代曲”的施工方法对径向力的影响,修正了经典径向力计算公式。研究结果表明,不同跨径下径向力增大系数不同,径向力的大小与施工段长度的划分成反比,防崩钢筋应分区域差异设置。相关研究可较为准确地计算径向力的大小,能为下一步的连续刚构设计工作提供参考。

预应力混凝土变截面箱梁桥底板预应力束的等效径向力研究

预应力变截面混凝土箱梁桥底板崩裂主要是由底板预应力束的等效径向力引起的。以箱梁底板预应力束的等效径向力经典计算公式为基础,分析影响等效径向力的敏感性因素,推导定位误差和折线拟合曲线这两种因素对径向力的影响,修正经典等效径向力的计算公式,同时进行在建桥梁底板预应力束的径向应力的测试,表明提出的修正公式计算的径向应力与实测应力基本吻合,为变截面混凝土箱梁底板防崩裂设计提供了理论与实测依据。

预应力箱梁桥底板抗崩设计参数研究

为科学计算桥梁底板预应力束径向力,以湖南某在建预应力混凝土变截面箱梁桥为例,基于矢量法推导了预应力束等效径向力的计算公式,并考虑箱梁底板线型的折线拟合误差、预应力波纹管定位误差对计算公式进行了修正。基于修正公式,研究了线形参数对底板预应力束径向力的敏感性,并与现场实测数据、规范推荐方法对比验证了该方法的可行性和有效性。结果表明:推荐方法能较为准确地预测箱梁桥底板预应力束实际径向力且结果相对安全,可以作为箱梁桥底板预应力束径向力计算的依据;规范对于径向力的预测结果仅在支点处附近与现场实测值接近,其他测点结果明显偏小,且离跨中越近偏离程度越大;预应力束线形参数对径向力影响较为明显,可通过调整预应力束线形参数控制径向力大小。此外,跨中位置(即合龙段)径向力最大,最危险,当合龙段长度为1.5~2.0 m且底板采用直线过渡时,可较好地避开该区域。

大跨度预应力混凝土连续刚构桥跨中下挠原因分析

在大跨度预应力混凝土连续刚构桥迅速发展的同时,如何有效抑制跨中长期过度下挠成为大跨度预应力连续刚构桥病害防治研究的核心问题。以一座处于服役期间的大跨度预应力连续刚构桥为研究对象,运用有限元软件进行全桥建模,从混凝土长期徐变、底板钢束径向力和钢束预应力损失比3个方面进行分析,讨论各因素所导致的不利状态对大跨度预应力连续刚构桥跨中下挠的影响。

预应力混凝土曲线箱梁桥分析

本文研究了预应力混凝土曲线梁桥的预应力效应分析,首先计算预应力束的各项预应力损失,并由等效荷载的概念推导出一个既适用于直梁桥也适用于曲线梁桥的、便于编程的等效荷载计算公式,进而可精确地求得预应力束的总效应和二次内力。

曲线梁桥预应力作用效应分析

针对预应力混凝土曲线梁桥空间受力问题,基于曲线梁预应力等效荷载理论,采用Visual C++编写了相应的预应力混凝土曲线梁桥等效荷载计算程序。采用该程序进行了简支曲线梁预应力等效荷载效应计算,并将计算结果与实体力筋模拟结果进行了比较;以某三跨预应力混凝土曲线连续梁桥为例进行了曲线连续梁桥预应力效应分析与优化研究。结果表明:基于预应力等效荷载理论编写的曲线梁桥预应力等效荷载计算程序可准确分析曲线梁预应力效应;预应力混凝土曲线梁桥关键截面内力及位移响应绝对值总体上随曲率半径的增加而减小,当曲率半径超过200m时,变化趋势趋缓。采用预应力钢束合力重心线布置预应力钢束可有效改善曲线梁主梁扭转角及扭矩沿跨径方向分布;设置中支座预偏心距对承载能力极限状态作用下曲线梁主梁扭转角及扭矩沿跨径方向的分布具有一定的改善作用,而对预应力作用下主梁扭转角和扭转沿跨向分布改善不明显。

径向力作用下预应力混凝土箱梁底板抗裂设计方法及应用

针对合龙束径向力作用下变截面预应力箱梁底板在施工过程中的崩裂问题,总结了纵向抗裂设计、合龙束局部防崩设计、底板混凝土防分层设计及横向抗剪设计等4类破坏模式下的抗裂设计方法,给出了对应的简化计算公式,进一步形成底板抗裂的综合设计框架,并以一座大跨径连续箱梁桥为背景,进行了工程应用。研究内容可为类似工程的箱梁底板防裂设计提供借鉴。

小半径预应力连续弯箱梁桥分析

介绍了小半径预应力连续弯箱梁桥的受力特点,分析了弯梁桥设计时应考虑和注意的一些实际问题,并提出了解决方法。重点介绍了梁格分析法原理在小半径预应力连续弯箱梁桥中的应用。

独柱式曲线梁桥稳定性分析

以已建独柱墩梁桥稳定性验算为工程背景,对其横向倾覆事故进行分析,利用有限元进行建模计算,探讨梁体自重、预应力、活载等不同因素对曲线梁桥抗扭稳定性的影响。

独柱支承的曲线匝道桥梁设计

本文介绍了曲线桥梁的受力特点,论述了曲线梁桥调整墩柱偏心的平衡设计方法,分析了不同支承形式和预应力钢束对曲线梁桥受力的影响,对曲线梁桥的施工和构造要求进行了论述。

小半径曲线梁桥设计的探讨

本文阐述了小半径曲线桥梁的受力特点,曲线梁格法划分的要求,通过分析曲率大小、预应力钢束、下部支承方式及支承位置对曲线梁桥内力的影响,提出有关曲线梁桥设计的有益结论,可供设计同行参考。

基于水平底板索理念的大跨度PC连续刚构桥徐变下挠控制措施研究及工程应用

为解决传统大跨度连续刚构桥箱梁底板曲线配束产生的径向力加剧主梁跨中下挠及有效预应力降低问题,提出了基于水平底板索设计理念的主动防治控制措施。论文以主跨130 m的预应力混凝土连续刚构桥——G341线新庄壕大桥为研究背景,采用水平底板索设计理念指导该桥配束方案设计。通过建立数值分析模型,对曲线配束方案及水平底板索方案中,主梁的内力分布及徐变下挠效应进行分析,验证了水平底板索设计方案在该项目中的应用效果。研究结果表明,相比采用传统曲线配束方案,水平底板索设计理念可有效降低钢束预应力损失及控制主梁跨中下挠的问题。

山东某箱梁桥底板崩裂事故数值仿真研究

以山东某预应力箱梁桥施工阶段底板混凝土崩裂事故为背景,采用有限元软件ANASYS建立数值分析模型,对该桥底板崩裂的原因、箱梁抗崩设计参数等进行了数值研究。主要结论如下:箱梁底板预应力束的施工定位误差、孔道预应力束保护层厚度不合理,是导致底板混凝土崩裂的重要原因;预应力束引起的底板混凝土应力沿宽度方向呈不均匀分布,在腹板处适当增加防崩钢筋数量可提高箱梁抗崩性能;预应力束线型参数,尤其是指数项系数,对等效径向力有较大影响,类似桥梁设计中应根据不同桥梁跨度合理选择曲线预应力束线型。