宽幅钢箱梁斜拉桥空间行为数值分析

为研究港珠澳工程青州航道斜拉桥的力学性能,分别采用空间梁单元模型和板壳精细化模型对施工阶段、成桥状态和运营阶段进行了仿真模拟分析,研究了施工、成桥和运营状态下青州航道桥的空间受力行为,分析了悬拼阶段及成桥状态下箱梁的横向变形,并对比分析了2种模型的计算结果。研究结果表明:考虑几何非线性的梁单元模型可分析宽幅钢箱梁斜拉桥的主要纵向受力行为,但不能准确反映桥塔及结构的横向受力状态;钢箱梁悬拼过程中横向变形以弯曲变形为主,翘曲等影响较小,桥面吊机前支点反力是引起梁段横向错缝过大的主要因素;成桥后主梁在自重与索力作用下的横向变形并不均匀,无索区箱梁边腹板处相对于桥面中心线下挠,而索区相对于桥面中心线处上挠,横截面的翘曲现象明显。

宽幅钢箱梁斜拉桥悬拼匹配技术研究

为了给大跨径斜拉桥宽幅钢箱梁的悬拼施工方法提供参考,针对斜拉桥宽幅钢箱梁悬拼匹配过程中横向错缝过大的问题,以港珠澳大桥主体工程中跨径最大的青州航道桥为研究背景,采用大型通用有限元程序ABAQUS建立了青州航道桥悬拼梁段的精细化板壳单元分析模型,并在保证分析精度的基础上尽量采用维度较小的单元类型模拟结构,研究了钢箱梁悬拼匹配过程中悬臂梁段和起吊梁段的横向变形规律,分析了斜拉索索力、悬臂梁段自重、吊机自重与起吊梁段引起的吊机前支点反力的影响程度,探讨了青州航道桥中钢箱梁的合理悬拼匹配工序及现场应对策略。研究结果表明:钢箱梁悬拼过程中的横向变形以横向弯曲变形为主,畸变、扭转等变形较小;起吊梁段引起的吊机前支点反力是引起悬臂梁段和起吊梁段横向错缝过大的最主要因素;传统的从桥面中心线处向两边逐步施焊或通过焊接连接边腹板逐步向桥面中线处焊接的联系方式均不能适应青州航道桥宽幅钢箱主梁的悬拼匹配施工,应优先连接横向刚度较大的边腹板,再通过采取对吊机卸载的方式,待悬臂梁段和起吊梁段横向变形接近一致,完成全截面的临时匹配时;港珠澳大桥青州航道桥的桥面吊机卸载比例为40%。

混凝土桥梁悬臂牛腿结构精细数值分析

为了准确分析混凝土桥梁悬臂牛腿结构的空间受力状态,寻求模型规模、加载方式、应力水平及其对分析结构的影响,文章以带预应力混凝土简支T梁挂孔的4跨T型刚构桥梁实体工程为背景,分别建立了不同悬臂梁段长度的5个局部有限元模型,对比分析了不同模型尺寸时,中载和偏载工况下结构的应力及变形,研究分析了运营荷载及不同超载情况下结构的应力及变形状况。结果表明,局部模型的应力应变可用于实际设计,偏载状况更不利,结构变形应采用整体模型进行计算;发生在腹板位置凹角处的主拉应力较大,结构分析及配筋时应注意腹板附近混凝土应力状态的把握。