基于有限元模型的大跨度预应力混凝土连续刚构桥长期下挠因素分析

为分析基于有限元模型的大跨度预应力混凝土连续刚构桥长期下挠因素,构建桥梁的有限元计算模型,数值模拟其施工、工作过程,分析桥梁自重变化、预应力损失、环境湿度以及梁体开裂对其长期下挠的影响。试验验证了桥梁自重变化、预应力损失、环境湿度以及梁体开裂具有显著的桥梁长期下挠影响,在桥梁成桥的各个时段中,桥梁长期下挠与桥梁自重变化、环境湿度、梁体开裂程度呈正相关关系,与预应力损失呈负相关关系,其中,桥面铺装超重的荷载分布较为均匀,导致跨中长期挠度较大,因此在施工过程中需注意桥面不平的问题,防止铺装厚度过大。

大跨径连续刚构桥长期下挠影响因素研究

以某三跨连续刚构桥梁为工程实例开展桥梁长期下挠影响参数分析,首先建立了该桥梁的三维有限元模型,然后梳理了桥梁长期下挠的常见起因,并分析了几个主要因素(预应力损失、混凝土徐变、混凝土开裂、自重)对桥梁长期下挠的影响。研究结果表明,这些因素都会对桥梁长期下挠造成一定的影响,其中预应力损失对下挠造成的影响最为明显。随着预应力损失的增大,大桥跨中截面的长期挠度逐渐增大;但随着大桥所处位置相对环境湿度的增加,大桥跨中截面的长期挠度逐渐减小;随着混凝土刚度和自重的不断增加,桥梁跨中截面的下挠值在逐步增加;并且跨中下挠值与两者之间存在线性增长趋势。另外,随着成桥时间的不断增加,桥梁的下挠增长速率也在逐渐减小。

大跨径预应力混凝土箱梁桥长期下挠问题的研究现状

近年来,大跨径预应力混凝土箱梁桥的下挠现象日益威胁结构安全,而导致这一现象的原因仍然没有完全明确。从混凝土的收缩徐变、预应力效应、箱梁开裂的影响、现有计算与防治手段等方面,对国内外在大跨径预应力混凝土箱梁桥下挠问题上的研究现状进行了总结与综合评价分析;对导致下挠问题的主要成因与研究难点在机理上进行了解释。最后,对桥梁设计计算、桥梁混凝土施工及箱梁下挠的防治技术进行论述,并对开展控制结构长期下挠的研究提出了建议。

大跨预应力混凝土连续梁式桥长期下挠研究中的问题

总结国内外在大跨径预应力混凝土连续梁式桥长期下挠问题上的研究成果和现状,对导致长期下挠的主要成因与研究难点作了阐述,分析了各个因素的研究与目前设计计算、参数取值等方面存在的缺陷,对长期下挠研究提出了建议。

预制RPC柱降低大跨PC刚构桥跨中长期下挠分析

为解决大跨PC刚构桥跨中长期过度下挠的问题,提出了在刚构桥负弯矩区箱梁底板、跨中顶板加入预制RPC(活性粉末混凝土)柱形成局部RPC-NC(普通混凝土)复合截面的方法.对RPC-NC复合截面柱进行有限元分析,探讨了RPC对减小复合截面柱收缩徐变效应的作用以及RPC与NC间应力重分布规律,同时分析了剪力键受力性能.提出预制RPC柱应用于实桥的设计方案,并通过有限元对比分析加入预制RPC柱对全桥应力、跨中下挠等的影响.结果表明,加入预制RPC柱能明显降低负弯矩区结构转角和RPC附近NC的压应力,使结构成桥后的跨中长期下挠减小53.9%.

控制大跨PC梁桥长期下挠的综合举措研究

针对目前大跨度预应力混凝土(PC)梁桥在运营后出现腹板开裂和跨中持续下挠等病害,在总结预应力混凝土梁桥下挠成因的基础上,以在建的主跨为155 m江西泰和赣江公路大桥为例,采用有限元法从恒载零挠度、加大跨中梁高和临时斜拉索辅助施工等新举措出发与传统设计进行分析比较,研究各种因素对预应力混凝土梁桥长期下挠的影响。结果表明:恒载零挠度设计,或者恒载零挠度设计和加大跨中梁高的综合设计措施对控制大跨度预应力混凝土梁桥的长期下挠更有效。

大跨度连续刚构桥长期下挠成因分析与建议

跨中下挠过大是大跨径连续刚构桥常见病害之一,以吉茶高速公路的一座55 m+100 m+55 m的连续刚构桥为实际工程背景,对大跨度连续刚构桥长期下挠的主要原因进行分析,得出一些有意义的建议和措施,以供参考。

混凝土徐变对连续刚构桥长期下挠的影响研究

混凝土徐变是影响大跨连续刚构箱梁桥跨中长期下挠的主要因素,挠度的不断增大影响了桥梁的行车舒适性和使用寿命。混凝土徐变对大跨连续刚构桥长期挠度的影响很大,以某七跨连续刚构桥为工程背景,建立有限元模型,分析采用不同规范、不同加载龄期以及二期铺装等影响因素对大跨连续刚构桥长期下挠的影响。

不同设计参数对连续刚构桥长期下挠的影响研究

为了研究不同设计参数对大跨径连续刚构桥长期下挠的影响,运用有限元软件建立桥梁参数化分析模型,并针对桥面铺装厚度、合龙顺序、梁高曲线及预应力损失对连续刚构桥长期下挠的影响规律进行对比分析,结果表明:桥面铺装厚度的增大会增大桥梁跨中长期下挠幅度,可通过控制桥面线形来降低找平层铺装厚度;对于控制桥梁结构长期下挠变形而言,先边跨后中跨的合龙方案要优于先中跨后边跨;1.8次抛物线可以更有效控制桥梁结构长期下挠变形;预应力损失过大会造成桥梁跨中下挠变形严重,在设计中应充分考虑预应力与恒载、活载作用的相互制衡,以防预应力损失过大。

已建大跨径梁桥长期下挠的对策研究

以佛开高速公路上大跨径连续梁桥汾江大桥为背景,对其主梁长期下挠的问题进行了研究,对背景桥长期挠度相关内力进行了分析,探讨了混凝土收缩徐变对长期挠度的影响,指出对于长期挠度的影响,徐变和预应力损失的作用最为明显,收缩的影响较小。

大跨PC刚构桥采用预制RPC柱降低跨中长期下挠技术研究

跨中长期下挠是大跨PC刚构桥通病,至今无法有效解决,而受压混凝土徐变是跨中长期下挠的最主要因素。鉴于活性粉末混凝土(RPC)经热养护后强度高、收缩极小、徐变系数小的特点,提出在刚构桥受压高应力区(负弯矩区箱梁底板、跨中顶板)加入预制RPC柱形成局部RPC-NC(普通混凝土)复合截面的技术措施来减少其跨中长期下挠。依托实际工程设计预制RPC柱的布置方案,同时利用有限元软件分析加入预制RPC柱对于全桥受力和变形的影响。结果表明预制RPC柱能明显降低负弯矩区结构转角和箱梁底板普通混凝土的压应力,从而大幅减小结构长期徐变下挠。最后对RPC的面积比例以及RPC的长度进行参数分析以期得到最为合理的RPC布置。

大跨径预应力混凝土连续刚构桥长期下挠控制初探

目前大跨径预应力混凝土连续剐构桥在公路建设中有着广泛的应用,但其长期下挠以及下挠量过大已成为该桥型的世界性通病。该文以浙江某跨海连续刚构桥为背景,主要以控制长期挠度为目标,通过改善上部结构内力状态,控制梁体成桥后长期变形趋势,从本质上研究解决该桥长期挠度问题的方案。

大跨径PC梁桥长期下挠成因分析与加固对策研究

以某高速公路一座运营超过十二年、严重下挠的PC连续梁桥(65m+100m+65m)为工程实例,从桥面铺装厚度影响、施工误差影响、预应力度损失影响、混凝土收缩徐变影响、结构损伤的影响、开裂与结构长期效应的耦合作用以、温度影响以及结构承载能力及使用性能影响等方面进行了病害成因分析。对增设体外预应力束、增设斜拉索以及截断跨中更换钢梁等三种加固方案进行了研究。从线形恢复效果来看,斜拉索方案加固效率较高。但综合考虑施工风险、工期、费用、交通组织和社会影响等方面影响,最终采取桥面铺装采用LC40轻质砼减载和施加体外预应力相结合的主动加固方案。

大跨径连续刚构桥长期下挠设计对策参数化分析

以宁德沈海复线双福高速公路桐山溪特大桥为背景,采用桥梁博士程序建立了结构有限元模型,进行了参数化分析,研究了预应力和附属设施等方面的设计优化对策对大跨径预应力混凝土连续刚构桥长期下挠的影响。结果表明,增加悬浇束中的中长束和长束对改善跨中长期下挠的作用比较明显;增加中跨合龙束对减小跨中长期挠度的效果也非常突出,尤其是增加底板中长束的作用最为显著;而增加边跨合龙束反而对桥梁跨中长期下挠产生不利影响;取消找平层可改善跨中长期下挠,但可能会造成桥梁线形不平顺。

大跨径连续梁桥长期下挠产生机理及影响因素分析

详细研究了大跨径连续梁桥长期下挠的产生机理,通过力学原理对下挠机理进行了详细分析。据此,总结了长期下挠的影响因素,包括预应力、混凝土收缩徐变、桥梁施工质量、梁体性能退化等,其中预应力和混凝土收缩徐变可能是导致下挠问题的关键因素。通过对这些影响因素的分析,可以更加明确避免大跨径连续梁桥长期下挠的相关应对措施。

大跨径连续刚构桥长期下挠的施工影响因素参数化分析

以沈海复线福鼎贯岭至柘荣段高速公路桐山溪特大桥为例,采用有限元计算软件桥梁博士对结构进行了参数化分析,研究了混凝土超方、预应力损失、合龙顺序、合龙误差等施工阶段因素对大跨径预应力混凝土连续刚构桥长期下挠的影响。结果表明,大跨径连续刚构桥跨中长期挠度增量随着超方比例的增加而增加,且成桥时间越久,下挠随超方比例增加而增长的速率越慢;预应力损失对跨中长期挠度增加的影响非常明显;对于采用平衡悬臂浇筑方法施工的大跨径预应力混凝土连续刚构桥来说,采用“先中跨后边跨”合龙顺序时的结构跨中长期挠度增量较大;考虑合龙高程误差而进行强制合龙后,跨中挠度的长期增量反而较无高程误差合龙时有所减小,但强制合龙会使主梁的线形不平顺,若采用额外的铺装进行调平则会对结构长期挠度产生不利影响。

大跨径PC连续梁桥长期下挠设计参数敏感性分析及优化

在现有PC连续梁桥运营期长期下挠的研究成果基础上,以宁波市邵家渡大桥为例,结合桥边中跨比例大的特点,从设计层面对影响长期下挠发展趋势的关键参数进行研究。结果表明:通过合理调整梁高、底板厚度,减轻附属设施构造,配置合理的预应力钢束,对减小长期下挠有积极影响。依据分析结果,对邵家渡大桥的结构尺寸、预应力配置等部分设计参数进行优化。这些经验为其他类似桥梁的设计提供参考。

三向预应力对长期下挠的影响分析

近年来随着有限元技术的发展,对长期下挠的研究叫深入,但针对横向、竖向预应力对长期下挠的研究较少。利用有限元软件建模,分析了三向预应力对长期下挠的影响。

基于大跨径PC梁桥长期下挠的施工控制策略研究

大跨径PC梁桥运营期常出现持续下挠,甚至发生开裂,该现象广受专家学者的关注。目前对长期下挠机理的研究已经取得了大量的成果。并对该桥型的设计提供了一定的技术支持。但桥梁施工现场环境多样,工序复杂,施工过程的相关因素对PC梁桥的长期下挠也有着不可忽略的影响。针对这一问题,将通过对施工过程中结构长期下挠变形影响因素的分析,提出了相关影响因素的施工控制和管理方法,为相关桥梁长期下挠控制提供参考依据。

大跨度混凝土连续梁桥长期下挠加固方案研究

针对某城市主跨为129 m的预应力混凝土连续梁桥运营7 a以来中跨不断下挠情况,在不中断交通的条件下,从箱室内加体外预应力、外加结构角度出发,分析不同加固方案对挠度控制的有效性及其对原结构的影响,以期为加固已下挠的连续梁、防止其继续下挠提供一种有效的加固方案。