大跨度薄壁双墩连续刚构桥稳定性分析

以高嘴黄河大桥为研究对象,运用ANSYS建立空间有限元模型,分别对施工状态和运营状态稳定性进行分析,获得大桥前5阶屈曲荷载系数和失稳模态,并对两种结构状态有限元计算结果做对比分析,通过其失稳模态提出了预防失稳的方向,为该类桥稳定性研究提供分析基础。

连续刚构箱形-双薄壁组合式主墩及其刚度匹配设计方法

文章针对因受到建设条件制约而不得不采用主墩高度相差较大的连续刚构桥梁,应用箱形-双薄壁组合式桥墩作为主墩结构,提出了对应的主墩刚度匹配设计方法,并对刚度计算过程进行了推导,得到了组合式桥墩墩顶顺桥向抗推集成刚度的计算公式,用实桥计算示例对提出的主墩设计和传统设计的结果进行了对比。结果表明,文章提出的箱形-双薄壁组合式主墩刚度匹配设计方法能有效地避免主墩高度差引起的内力不均匀分配问题,从而改善高、低主墩连续刚构桥梁在温度、制动力等水平荷载下的力学表现,提高结构的抗震性能。

基于正交试验与神经网络模型的双薄壁高墩抗震性能分析与预测

为对双薄壁高墩的抗震性能进行分析和预测,采用正交试验设计和神经网络模型方法开展研究。研究结果表明,试验墩具有较强的耗能能力;在以承载力和延性系数为指标时,壁厚对承载力的影响最为显著;以等效黏滞阻尼系数比为指标时,轴压比对等效黏滞系数比的影响最为显著。经训练后的BP神经网络模型能较好地反映结构设计参数与抗震性能间的非线性关系,并且预测结果与试验模拟结果的误差在10%以内,表明该模型可用于双薄壁高墩抗震性能预测。

连续刚构桥双肢薄壁高墩施工阶段单墩稳定性影响因素分析

为解决大跨度连续刚构桥双肢薄壁高墩稳定性问题,以新站特大桥为工程背景,针对该桥最高双肢薄壁墩(墩高114 m),通过Midas/Civil软件建立空间有限元模型,进行了数值模拟稳定性分析;探讨了墩身混凝土强度,桥墩高度,墩身截面尺寸、截面空心率和系梁位置、数量等设计要素,对连续刚构桥的双肢薄壁墩单墩的线性稳定性影响。分析结果表明:在最高裸墩状态下,桥墩的稳定性主要由自重和施工荷载控制,顺桥向和横桥向的风荷载对高墩的稳定性影响很小;桥墩的高度、系梁设置的数量与位置对其稳定性具有显著的影响,而混凝土强度、墩身截面空心率、墩截面顺桥向宽度和横桥向宽度变化对其稳定性的影响相对较小。因此,在双肢薄壁高墩设计中应综合考虑这些影响因素,以确保墩体的稳定性。

桥梁高空双肢薄壁墩重难点施工技术应用研究

在诸多矩形高墩桥梁建设项目中都广泛运用了液压自爬模施工技术,形成了标准化作业,然而,在设计有横系梁的双肢墩施工中需要进行工序调整,其施工难度大、安全风险高,因此,高空横系梁施工环节成为桥梁下部结构施工的重难点。文章结合目前高空横系梁两种常规的施工技术进行对比分析,即高空横系梁和双肢墩节段同时浇筑及双肢墩墩身与横系梁异步施工技术,并以河南省某山区高速公路跨河大桥为依托,综合分析了高空双肢薄壁墩横系梁关键施工技术应用情况,以便对相关重要技术参数进行及时调整,对相关工艺进行优化和创新。

双肢薄壁墩连续刚构0#块托架设计应用研究

本文依托固始至豫皖省界高速公路GWSG-1标段史灌河特大桥双肢薄壁墩连续刚构0#块的施工,对双肢薄壁墩0#块托架设计及预压反力架使用施工进行详细总结,提出一种双肢薄壁墩0#块悬浇对拉牛腿式三角托架结构及配合使用的一种低位锚固的M型预压反力架结构,其结构设计经济适用、操作简便快捷,且安全可靠,基本实现了“快速、优质、安全、高效、标准化”的施工效果,具有进一步推广应用价值,可为后续相似工程施工提供参考借鉴。

带耗能系梁的摇摆自复位双肢薄壁高墩抗震性能研究

探索适用于山区连续刚构桥双肢薄壁高墩的摇摆自复位体系,设计和制作了混凝土双肢薄壁高墩(RCDTP)和带耗能系梁的摇摆自复位双肢薄壁高墩(RSDTP)构件.开展双肢薄壁墩的拟静力试验,研究破坏形态、滞回特性、骨架曲线、耗能能力、延性和残余位移等.与RCDTP墩进行比较,结果表明耗能系梁的设置和摇摆体系的设计能够显著提高墩柱抗震性能、减轻损伤程度.RSDTP墩极限承载力、延性系数、耗能能力分别提高了51.4%、12.31%、42%,RSDTP墩的残余位移降低了24%.预应力钢筋的设置为桥墩提供了自复位能力,有效地控制桥墩的震后残余位移,保障了双肢高墩的震后可恢复性.

双幅整体转体跨铁路刚构桥主墩设计方案比选

广西滨海公路长坜桥主桥为2×79 m连续刚构桥,桥宽39.4 m,主梁为双幅单箱三室箱梁,左、右幅箱梁共用一个箱式双肢薄壁墩,墩高5.22 m。该桥采用先平行铁路双幅整体支架现浇后转体跨越铁路的施工方法,转体重量3.6万吨,球铰直径6.0 m。根据桥墩较矮、桥宽较宽、转体T构悬臂较大、转体吨位大、上承台受力较大的构造和结构受力特点,提出双肢薄壁墩、墙式墩、箱形空心墩3种主墩方案,从构造、结构受力、抗推刚度等方面进行综合比选。结果表明:双肢薄壁墩抗弯刚度大,可提高大悬臂转体施工状态下的结构安全性,对梁体主墩处的负弯矩起削峰作用;其抗推刚度小,可降低墩梁刚度比,改善梁体和桥墩的受力,故选择双肢薄壁墩方案。为进一步减小上承台厚度,解决矮墩身、分幅梁体、中心转铰带来的墩身受力问题,在常规整体式双肢薄壁墩的墩顶设置预应力混凝土系梁,形成箱式双肢薄壁墩。经计算,相较于整体式双肢薄壁墩,箱式双肢薄壁墩能有效减小上承台厚度,且能极大地降低主墩和上承台的应力,使结构受力更优,因此该桥最终采用箱式双肢薄壁墩方案。

地震作用下双肢薄壁空心墩塑性铰区域形成规律及系梁的影响

为了探究双肢薄壁空心墩在地震作用下塑性铰的形成与分布规律,对某高速刚构桥梁的桥墩进行全尺寸建模,使用ABAQUS对其进行非线性时程分析。研究发现:无系梁模型有两处塑性铰,墩顶塑性铰最先形成,随着刚度退化墩底塑性铰才形成;单系梁模型有3处塑性铰,系梁处最先形成塑性铰,而后墩底与墩顶才形成,但墩顶塑性铰耗能贡献占比小;各塑性铰区域内,最早产生塑性变形与损伤的部分为墩身实心段与空心段交界处。

双薄壁墩T构转体桥0号块悬臂施工过程空间应力研究

针对双薄壁墩的T构转体桥0号块内部结构复杂,施工阶段桥梁结构受力情况发生变化,以太白集特大桥T构桥为研究对象,对其悬臂施工阶段控制工况0号块进行空间应力分析。采用实体有限元软件MIDAS-FEA建立0号块与刚构双薄壁墩局部精细化有限元分析模型,以不同施工阶段梁段受力情况为荷载工况,通过圣维南原理在1号块块端施加荷载,分析悬臂施工过程0号块以及双薄壁墩空间受力情况与应力分布特点,为实际工程施工提供相应参考。研究结果表明,在悬臂施工阶段2种最不利状态下0号块与双薄壁墩均处于受压的状态,0号块横隔板受到很小的拉应力,双薄壁墩受到的压应力小于0号块所受到的压应力,T构转体桥最不利施工阶段为桥梁处于最大双悬臂状态时。

双薄壁墩T构转体桥0号块施工关键技术研究

以新建沪渝蓉铁路太白集特大桥跨焦柳铁路T构转体桥(56+56)m为例,针对双薄壁墩T构0号块与桥墩刚性连接施工的特点,阐述0号块钢管支架施工、混凝土浇筑、预应力张拉及压浆锚固等工艺技术,通过有限元建模分析0号块不同工况的应力分布,研究该0号块施工关键技术。结果表明,双薄壁墩转体T构主梁0号块支架要求高,非弹性变形须全部消除,施工过程须精细、智能化,可确保0号块空间应力分布均匀,符合相关规定要求。

双肢薄壁墩连续刚构桥抗震性能分析

为探究连续刚构预应力混凝土梁桥的动力特性和抗震性能,文中以某大跨径连续刚构桥为背景,利用MidasCivil建立空间有限元模型,通过多重Ritz向量法计算桥梁的动力特性,在此基础上,进行E1、E2地震反应谱分析,得到桥在地震作用下的动力响应,并进一步研究了墩间联系梁的道数对双肢薄壁墩连续刚构桥的抗震性能的影响,得到这类桥墩形式的地震响应规律,为同类桥墩形式的抗震设计提供参考。

流田水大桥双肢薄壁扭转墩形式变更及优化

文章研究龙寻高速流田水大桥涉水区域桥梁下部结构形式变更,从施工条件、施工成本、结构受力、截面特性等方面,结合实际工程进度与环境条件,对双肢薄壁扭转墩和空心薄壁墩方案进行比选,最终采用空心薄壁墩方案作为优化设计变更方案。该方案能满足防洪评价,确保整体施工进度符合要求,降低施工难度及安全风险,具有节省投资的优势。

双肢薄壁墩连续刚构桥抗撞性能研究

连续刚构桥常位于航道之上,其双肢薄壁墩截面尺寸较小,抗船撞能力可能会有不足。文章以实际工程为背景,研究了双肢薄壁墩连续刚构桥抗撞性能。在计算分析通航船舶、撞击参数、结构撞后响应及抗撞性能后发现,连续刚构桥具有较好的抗撞效果,只需设置简单的防撞击设施,就能对船舶和桥墩起到良好的保护作用,同时从桥型、结构和配筋上深层次地分析了抗撞性能好的成因。研究成果可为同类桥梁抗撞方面提供借鉴。

双肢薄壁高墩大跨度连续梁0号块支撑技术研究

本研究探究了利用型钢三角托架作为支撑系统,用于双肢薄壁高墩大跨度连续梁0号块模板支撑的方案。在此基础上,提出了设计方案的创新和优化,并对其进行了理论承载分析和实验验证。结果表明,该系统具有结构简单、安装方便、安全稳固等优点,可有效提高支撑系统的承载能力和稳定性。此外,还进行了预压试验的研究创新。该研究为0号块模板支撑系统的设计和施工、预压试验提供很好的借鉴作用。

连续刚构桥双薄壁墩参数设计方法研究

根据主梁与桥墩共同变形协调条件 ,建立了墩顶荷载与双薄壁桥墩单墩内力之间的关系 ;应用非线性规划理论 ,考虑强度和稳定约束 ,建立了双薄壁墩的主要设计参数的罚函数 ,给出了连续刚构桥双薄壁墩参数设计方法 ,编制了设计计算程序 ,并进行了实例分析。

横系梁对双肢薄壁高墩刚构桥稳定性的影响分析

研究目的:高墩桥梁稳定性一直是影响桥梁结构安全的关键因素,如何在保证桥梁外形美观、结构受力合理的情况下提高高墩桥梁的稳定性,是工程技术人员一直在探讨的问题。本文以京承三期清水河2#桥为工程背景,采用三维有限元分析软件SAP2000对双肢薄壁高墩刚构桥进行空间稳定性分析,并对比分析在有无横系梁的情况下最大悬臂施工阶段和成桥阶段桥梁的稳定性。研究结论:初步得出了墩间横系梁对双肢薄壁高墩桥梁稳定性的影响:墩间横系梁主要对顺桥向的桥梁稳定性贡献较大,对桥梁横向稳定性基本上没有影响;随着墩间横系梁数量的增加,对稳定性的贡献也趋于稳定。恰当地设置横系梁能有效地提高双肢薄壁高墩刚构桥梁的稳定性,但随着横系梁数量的增加稳定性提高并不明显。

双薄壁高墩曲线连续刚构桥地震响应分析

为确定双薄壁高墩曲线连续刚构桥的自振特性和最不利地震激励方向,以某大跨径双薄壁高墩曲线连续刚构桥为实例,对其进行了自振特性和地震响应分析。应用MIDAS/Civil有限元软件建立了该桥空间有限元计算模型,采用数值仿真方法研究了墩底边界约束、曲率半径对该高墩曲线连续刚构桥结构自振特性的影响,探讨双薄壁高墩曲线连续刚构桥动力特性,并按照最不利地震激励方向分析双薄壁高墩曲线连续刚构桥的地震响应。计算结果表明:对于高等级公路中的曲线半径较大的双薄壁高墩曲线连续刚构桥,曲率对桥梁的自振特性影响很小;曲线连续刚构桥第1阶振动模态一般为纵飘,考虑桩土结效应后其基本周期增大;以曲线桥割线方向和垂直割线方向作为双薄壁高墩曲线连续刚构桥的纵向、横向地震动的主要激励方向,其它地震动输入方向可作为曲线连续刚构桥地震响应分析的补充。

双薄壁墩连续刚构桥地震反应影响参数分析

为探讨双薄壁墩几何参数对矮墩连续刚构桥地震反应的影响,以某(60+100+60)m连续刚构桥(墩高15m)为依托,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,采用反应谱法及非线性时程反应法,分析双薄壁墩壁厚和双肢中心距对该桥动力特性和地震反应的影响规律。结果表明:双薄壁墩的壁厚和双肢中心距对连续刚构桥的各阶振型基本没有影响;桥梁1~5阶自振频率随壁厚的增加逐渐增大,2~5阶自振频率随双肢中心距的增加逐渐增大;随着壁厚增大,桥墩控制截面内力显著增大,双肢中心距对桥墩内力影响较小;墩顶、墩底截面的塑性转角和墩顶纵向位移随壁厚的增加明显减小,双肢中心距对截面塑性转角和墩顶纵向位移的影响很小。

在ANSYS中实现双肢薄壁桥墩参数优化设计的方法

在双薄壁墩连续刚构桥设计中,选择合理优化的双薄壁墩的墩距和壁厚等参数是至关重要的。根据主梁与桥墩共同变形协调条件,考虑单墩强度和稳定约束,应用ANSYS通用程序提供的参数优化设计方法进行优化设计,通过实例计算并与传统统计拟合方法进行比较,结果基本一致,验证了此方法的可行性。