非对称刚构-连续组合体系梁桥受力特性研究

为给非对称刚构-连续组合体系梁桥的设计与应用提供理论基础,以渝湘复线高速长头河特大桥主桥为背景,引入非对称比例系数研究不对称程度对非对称刚构-连续组合梁桥力学特性的影响,提出采用在连续墩处设置组合阻尼支承体系改善该体系梁桥连续墩处主梁在横向风荷载作用下受力不利的问题。保持该桥主跨跨径180 m不变,调整刚构侧和连续侧单侧主梁长度在主跨范围内的占比,采用MIDAS Civil软件建立10个不同非对称比例系数的刚构-连续组合体系梁桥有限元模型,分析不同模型在恒载、汽车荷载、温度荷载、收缩徐变等作用下的主梁内力和支座反力,以及组合阻尼支座不同水平等效刚度对主梁受力的影响。结果表明:非对称刚构-连续组合体系梁桥不对称程度对结构内力影响最大的荷载为收缩徐变;非对称比例系数m>0.2时需适当加大连续墩处主梁梁高、延长小边跨长度以减小非对称性的不利影响,m最大限值建议采用0.3;在连续墩处设置组合阻尼支承体系,利用阻尼位移使主梁协调变形,能有效降低横向风荷载引起的主梁弯矩和应力幅。

铁路刚构-连续组合体系梁桥钢-混结合段静力试验研究

为研究大跨度铁路刚构-连续组合体系梁桥钢-混结合段的力学性能,以新建杭温铁路永嘉右行线跨甬台温特大桥主桥为背景,基于原桥节段有限元模型研究钢-混结合段的应力分布及传力特性,并基于缩尺模型试验对钢-混结合段承载能力、变形性能等进行分析。结果表明:刚构-连续组合体系梁桥钢-混结合段传力较为顺畅,钢-混结合段钢结构、混凝土结构纵向应力横向分布不均匀系数分别为0.72~1.42、0.63~1.31,钢-混结合段内纵向应力横向分布不均匀现象较过渡段更为显著;后承压板在传力过程中起着重要作用,结合段通过后承压板、剪力钉及PBL连接件分别可传递约56.4%、27.4%、16.2%的轴力,钢-混结合段中1.5 m钢格室段及2.5 m伸长段中钢结构分别将28.3%、15.3%的轴力传递给混凝土;结合段在1.8 P(P为设计荷载)作用下仍处于弹性工作状态,具有足够的承载能力,钢、混凝土强度安全系数分别不小于2.7、2.4;钢-混结合段挠度与三次多项式相符较好,变形较为平顺。

刚构-连续组合体系梁桥边跨合龙方案

以东路高架桥边跨合龙段施工工程为背景,采用平面杆系程序对边跨合龙方案由落地支架施工更改为吊架施工的桥梁结构进行了对比分析.研究结果表明,采用不同的边跨合龙方案对主梁在施工阶段、成桥阶段的受力状态影响较小.并对当过渡墩较高或支架需搭设在水中时,采用吊架施工的可行性进行了探讨.

波形钢腹板刚构-连续组合体系桥合龙关键技术研究

为保证波形钢腹板刚构-连续组合体系桥的合龙精度,以(55+4×100+55)m波形钢腹板刚构-连续组合桥——文泰高速珊溪大桥为背景,采用MIDAS Civil软件建立该桥施工阶段有限元模型,分析不同合龙顺序和体系转换时机对桥梁结构位移及应力的影响。结果表明:合龙顺序和体系转换时机对主梁成桥应力影响较小,对主梁成桥竖向位移、主墩墩顶成桥水平位移影响显著;珊溪大桥采用“边跨→次边跨→中跨”的合龙顺序,并在中跨合龙后进行体系转换,有利于全桥线形控制、改善主墩受力状态。采用上述合龙顺序和体系转换时机,该桥次边跨及中跨合龙时的高差控制在10 mm以内;成桥线形实测值与理论值最大相差17 mm,该桥的合龙实施效果较好。

大跨径刚构——连续组合体系梁式桥五跨一次合龙工艺

东明黄河公路大桥的主桥是采用刚构——连续组合体系梁式桥,悬臂梁体由墩顶向两边共划分12节块。主要介绍该桥五跨一次合龙工艺的研究、分析、计算。该方法可缩短整个合龙工程的工期,工序紧凑。

主跨145m刚构-连续组合体系桥梁施工监控

结合主跨145m刚构-连续组合体系桥梁工程实例,探讨分析施工监控的相关问题,包括应力监测、变形监测、参数识别、误差调整等内容,得出施工监控结果,可为同类桥梁提供参考。

高墩刚构-连续组合体系梁桥不同合龙次序对成桥后力学性能的影响

高墩刚构-连续组合体系梁桥合龙施工阶段的结构内力变化会因合龙次序不同而有所不同,而且由于高墩刚构-连续组合体系梁桥过渡墩一般较高(≥30m),边跨现浇段一般采用吊架或托架施工,这与传统的落地支架施工现浇段在结构内力变化上也有差异。文中针对高墩刚构-连续组合梁桥的桥型特点,阐述了不同合龙次序下产生次内力的影响因素,比较分析了湖南永州市东路高架桥这一高墩刚构-连续组合梁桥在不同合龙次序下的应力、挠度情况。结果表明,采用不同的合龙次序虽然都是可行的,但应结合桥梁的结构受力特点及现场施工情况确定该类桥型的最佳合龙次序,这样才能在确保桥梁施工质量和安全的前提下提高施工效率。

多跨径连续梁拱组合体系桥梁的抗震分析

为分析多跨径连续梁拱组合体系桥梁的抗震性能,结合某多跨径连续梁拱组合体系桥梁实际工程,采用有限元分析软件建立桥梁的地震动力时程分析模型,并根据振动方程获取桥梁结构的地震响应。研究结果显示:一维地震作用下,桥梁结构位移时程响应最大值为0.079m;多维地震作用下,桥梁结构位移时程响应最大值为1.228m。因此可知,多维地震作用下桥梁结构抗震性能更薄弱,进行多跨径连续梁拱组合体系桥梁的抗震设计时应兼顾横桥向与顺桥向地震作用的影响。

刚构—连续组合体系梁桥合龙温度影响分析

以某刚构—连续组合体系梁桥为工程背景,采用桥梁专用软件建立考虑施工阶段的有限元模型,对刚构-连续组合体系梁桥合龙温度影响展开分析。基于数值理论方法,模拟3种合龙温度,分析对比该类桥梁在3种合龙温度作用下不同合龙顺序的受力及变形情况。结果表明,3种合龙温度工况下不同合龙顺序对主梁上、下缘压应力影响较小,合龙温度从10℃变为20℃,主梁竖向变形和墩顶纵向水平位移不断增大,且向量二范数不断增大;合龙方案①所引起的主梁竖向变形较小,且向量二范数较小。因此,合龙温度为10℃时的方案①为最优方案。本研究结果可为高墩多跨刚构-连续组合体系梁桥进行合龙方案比选提供参考。

双塔斜拉-连续梁组合体系的力学行为分析

对比双塔斜拉-连续梁组合体系、双塔斜拉-简支梁组合体系以及常规双塔斜拉桥体系在恒载和活载作用下的响应以及自振特性,分析双塔斜拉-连续梁组合体系的优缺点.结果显示,斜拉-连续梁组合体系整体刚度大,结构变形小,边锚索不易疲劳破坏,但辅助墩顶主梁断面在恒、活载作用下负弯矩大,需进行特殊设计;斜拉-连续梁组合体系较斜拉-简支梁组合体系自振频率高,具有整体刚度强、结构受力有利的优点,但易受地震等动力作用的影响.

新型自锚式悬索-连续梁组合体系人行桥理论分析及设计

由于常规对称布局的索-梁组合体系难以适用于城市人行桥的设计,为跨越非对称复杂地形,提出了一种新型自锚式悬索-连续梁组合体系的概念.该组合体系是基于三维空间中的弹性变形与刚体扭转的组合机制,采用新式的连接件进行索、梁、塔的三位一体连接组合.全面分析了该组合体系的静力、动力及稳定性等力学行为,提出了改善结构力学性能的方法,并对该组合体系进行了减振设计;最后采用多目标遗传算法(MOGA)对新组合体系结构进行了优化.研究结果表明,该体系在有限地形中布局桥梁结构具有较大优势,MOGA优化设计方法可实现该体系桥梁结构的合理布局、安全受力.研究成果可为复杂地形边界条件下的人行桥设计及其结构优化提供参考借鉴.

连续梁拱组合体系桥侧倾稳定实用计算

研究了单承载面连续梁抛物线拱组合体系桥在竖向均匀荷载作用下的侧倾屈曲问题,首次用能量法推导了连续梁拱组合体系桥侧倾稳定计算的实用公式,并提出了边跨效应影响系数.将公式计算结果与有限元结果进行对比,验证了实用计算公式的正确性.研究结果表明:提出的实用计算公式比较全面地考虑了影响连续梁拱组合体系桥侧倾稳定的因素,具有足够的精确性,使用简洁方便,对同类桥型的初步设计有很大的指导意义;同时表明边跨有利于桥梁结构的稳定,且在合理的边中跨比范围内增大边跨可进一步提高桥梁结构的侧倾稳定性.

对连续刚构体系和刚构的探讨——连续梁组合体系基于合龙顶推改善墩底受力的对比

预应力砼连续刚构桥因其施工简单、造价经济、受力合理、行车舒适等优势迅速发展,但成桥后混凝土收缩、徐变及温度变化将对连续刚构桥主梁和桥墩的变形及内力产生较大影响。结合仙龙潭特大桥工程实例,对刚构-连续梁组合体系和连续刚构体系基于顶推改善墩底受力进行比较。

基于静动力试验的铁路连续刚构-拱桥模型修正

为提升大跨度铁路连续刚构-拱桥有限元模型预测精度,同时针对传统有限元模型修正中只采用全局最优解而忽略可能更接近实际情况的局部最优解问题,提出一种基于距离机制的改进稳态遗传算法(DSSGA),利用实测静动力数据对其初始有限元模型进行模型修正。首先,介绍桥梁基本信息、初始有限元模型和静动力试验及其试验结果;其次,介绍DSSGA算法的理论以及其结合Kriging代理模型的基本修正流程,并通过测试函数验证DSS-GA算法的优化效果;最后,通过灵敏度分析选择待修正结构参数,利用拉丁超立方设计构建Kriging代理模型并检验其精度,利用静力位移、试验模态参数构造目标函数,对该桥进行模型修正。结果表明:与标准稳态遗传算法(SSGA)相比,DSSGA算法能够提供目标函数在搜索域的全局最优解和更多组局部最优解,有效避免SSGA算法角度机制所产生的解集不完整的局限性,且全局最优解的目标函数值更小,具有更高的搜索效率。经过模型修正,所有测点的位移相对误差控制在10%以内,频率相对误差控制在5%以内,修正后模型的预测精度大幅度提升。修正后的模型可作为该桥的基准有限元模型,用于后续桥梁健康监测与状态评估。

大跨连续-刚构组合体系桥梁长期下挠影响因素分析与防治措施

研究大跨径连续-刚构组合体系桥梁的长期下挠问题时,对跨中下挠的精确理论预测较为困难,一是因为影响因素众多,二是由于下挠是长期效应。文中以长沙湘府路湘江大桥为工程背景,采用有限元方法,对各影响因素进行分析计算,主要包括预应力损失、结构刚度的降低、徐变收缩、温度变化等,并根据理论计算结果提出相应的防治措施。

五跨连续—刚构组合体系桥的合龙顺序对成桥状态的影响分析

结合柬埔寨洞里萨河大桥的实例,采用有限元方法计算了典型的五跨连续-刚构组合体系梁桥在四种不同合龙顺序下的受力情况,综合比较了采用四种不同的合龙顺序时,成桥阶段的内力和位移。结果表明:施工的合龙顺序对五跨连续-刚构组合体系桥的成桥受力状态及位移有很大影响。

大跨度刚梁柔拱组合体系桥梁设计关键问题研究

随着我国桥梁发展速度非常快,尤其是随着人们对出行要求越来越高,需要桥梁建设范围和跨径要求越来越高,连续梁拱组合拥有较大跨越能力,能很好的改善梁体的不利受力,以增加桥梁的跨越能力。因此这种结构体系被广泛应用与实际工程建设中。刚梁柔拱组合体系桥梁在我国使用相对不够成熟,就这种桥梁结构的自身特点进行系统分析,该结构形式用于城市区域还具有较高的观赏性。针对大跨度刚梁柔拱组合体系桥梁设计关键问题研究,主要有:桥梁结构和构造分析、受力特点分析。

多跨刚构-连续梁组合体系合拢顺序与桥墩受力之间关系的分析

通过对花莞高速公路西福河特大桥刚构-连续梁组合体系合拢顺序进行计算分析,总结了合拢顺序对桥墩墩底受力的影响,从而为刚构-连续梁组合体系提出一些建议和参考。

连续梁拱组合体系桥的荷载试验分析

连续梁拱组合体系桥梁是一种结构受力合理、外形美观、新颖的结构体系,主要受力构件是由纵梁、拱肋、吊杆及拱脚构成。它既克服了传统拱桥巨大的拱端推力,又改善了连续梁桥较大的弯矩和剪力的受力状况,最大限度的发挥了拱梁混凝土和预应力钢筋各自的特点,经济效益显著。该文通过对连续梁拱组合桥某大桥进行成桥静力和动力荷载试验,并将试验结果和理论分析结果进行比较分析,为评价该桥的整体结构性能、验证设计理论和确定结构安全度提供可靠依据。

温度对大跨度钢混组合体系连续梁桥合龙精度的影响分析

以某795m空腹式钢混组合体系连续梁桥为研究对象,为了保证其在单悬臂状态下吊装的合龙精度,在施工过程中加强对天气状况的观测,根据实际情况安排合龙时间。合龙前选取太阳辐射较强烈的一天进行24h联测,观测箱梁温度场的分布情况,以及梁顶标高、桥轴线和梁体长度随温度变化情况。该观测方法和观测数据可以为其他类似工程借鉴。