装配式空心板桥荷载横向分布计算方法比较分析

以铰接板理论为基础,结合空间梁格法和实体有限元法,对装配式空心板桥荷载横向分布计算方法进行了分析。比较了各计算方法的计算结果之间的差异,阐述了误差产生的原因,探讨了各计算方法的准确性和适用性,并给出了合理的建议。研究结果表明:不考虑边板、中板截面几何特性的差异会导致边板荷载横向分布系数减小而偏不安全;实体有限元法计算结果准确,与之相比,铰接板(梁)法和空间梁格法均存在误差。

宽幅空心板梁锚固端纵向抗裂的实用分析方法

针对宽幅空心板锚固端在局部承压试验研究中产生纵向裂缝的问题,分析了纵向裂缝产生的原因,并结合宽幅空心板锚固端截面设计提出纵向抗裂的分析模型,推导纵向抗裂的分析方法,探讨了锚固端截面尺寸、作用在腹板上的预压力偏心矩以及剪切面上抗剪钢筋对宽幅空心板纵向抗裂能力的影响,并编制了纵向抗裂分析程序。最后,采用编制的程序对宿迁-淮安高速公路宽幅空心板梁锚固端截面设计进行纵向抗裂分析,分析结果与现场局部承压试验相吻合。

现浇混凝土护栏对空心板边铰缝受力性能的影响研究

为在空心板梁桥设计中合理地考虑空心板边铰缝的受力性能,以杨司高架桥20 m单幅预制空心板梁为背景,考虑现浇混凝土护栏对其空心板边铰缝受力性能的影响并开展参数影响研究。采用Abaqus软件建立空心板梁有限元模型,对比考虑护栏前、后空心板边铰缝的受力性能,并分析护栏高度、护栏分缝深度及预应力等参数对空心板边铰缝受力性能的影响。结果表明:考虑现浇混凝土护栏参与受力后,边铰缝跨中剪力增大最大,增大82.6%,不满足欧洲规范要求,在空心板设计中应考虑混凝土护栏的影响;随着护栏高度增大,空心板边铰缝跨中剪力呈线性增大;随着护栏跨中分缝深度增大,空心板边铰缝跨中剪力先减小后反号增大,总剪力变化较小,剪力纵向分布规律显著改变;随着施加预应力的增大,空心板边铰缝跨中剪力和总剪力呈线性减小,剪力纵向分布规律变化较小。

基于三角形移动荷载的上承式拱桥换梁前后动力响应研究

某空腹式变截面悬链线上承式石砌拱桥桥面系纵梁病害严重,拟将空心板梁更换为钢箱梁。为研究换梁方案的合理性,采用MIDAS软件建立换梁前、后拱桥有限元模型,采用三角形移动荷载简化车辆模型,计算桥梁模态和临界速度,研究车速60、80、100 km/h时主梁关键截面的动力响应。结果表明:桥梁前4阶模态速度参数均小于1,不易发生共振;换梁前、后主梁材料和跨中位置支承形式不同,但跨中动力响应差异较小;换梁前跨中响应频率集中在桥梁第2阶固有频率,频率对应的竖向加速度频谱峰值较大,而换梁后跨中动力响应频率分布较分散,分别对应桥梁第2、5、8阶固有频率,频率对应的竖向加速度频谱峰值较小,换梁后桥梁振动形态更为多样化,有利于降低共振风险、分散能量分布、提高结构稳定性。换梁后桥梁动力响应极值均满足规范要求,且振动形态多样,空心板梁更换为钢箱梁方案合理、可行。

高速公路宽幅空心板梁桥承载能力的检算系数评定法研究

目前我国桥梁因设计荷载等级低、病害、损伤等问题越来越不能适应日益发展的交通运输。根据我国现有桥梁状况、技术水平,采用模糊综合评判方法,对高速公路宽幅空心板桥梁承载力检算系数评定法进行了研究。将模糊数学综合评判理论运用到高速公路宽幅空心板桥承载能力的检算系数的评价上,提出空心板桥技术状况的模糊综合评判方法。以辽宁某高速公路宽幅空心板桥为为例,采用层次分析法和模糊数学原理,宽幅空心板桥承载能力的检算系数为0.514,通过模糊综合评判法,客观、科学、合理对桥梁技术状况进行了评价,以前主观判断、进行简单加权平均的缺陷得以克服。

简支多片空心板梁桥模态试验研究

该文通过对205国道子牙新河北堤桥简支多片空心板梁桥进行冲击试验的实例,基于输出响应用随机子空间法进行了模态识别。模态试验结果表明:简支板梁桥的前3阶模态分别为纵向1阶竖弯、竖向扭转、横向竖弯和纵向2阶弯曲,与理论计算结果一致,可为相关的科研人员参考。

基于铰接正交异性板法的铰缝损伤评估理论

为了定量评估空心板梁桥铰缝损伤程度,为后续维修加固提供决策依据,将单块空心板比拟成正交异性板,视空心板桥上部为铰接正交异性板结构,引入铰缝剪力与铰缝两侧挠度差关系式作为板间传力方程,建立二维可考虑不同位置、不同长度及不同程度铰缝损伤影响的铰缝剪力计算模型(HJSFM),并导出荷载作用下铰缝处剪力Fourier级数形式的解析解.在此基础上,以设计荷载和加大荷载下铰缝的损伤演化为依据,提出轻、中、重3级铰缝损伤程度评级方案(HJDRS),形成铰缝损伤评估模型(HJDAM).以有限元模拟结果对本模型铰缝剪力计算值的正确性进行验证,并将本铰缝损伤评估模型应用于一座铰缝损伤的空心板梁桥.研究表明,剪力计算模型得到的铰缝剪力的精度满足工程需要,并且该损伤评估模型可行.

高速公路PC空心板梁桥火灾后损伤鉴定与评估

本文分析了高速公路桥梁火灾的特点以及高温对桥梁结构的影响,以高速公路先张法空心板梁桥火灾后的损伤鉴定和评估为例,介绍了火灾后桥梁损伤鉴定和评估的一般流程和方法,为其他火损桥梁的损伤评估的提供参考。

基于ABAQUS及Midas计算桥铺对横向分布系数的影响

为探究桥面铺装对空心板梁桥横向分布系数的影响,将有限元模拟与工程实测相比较,得出在考虑铺装的情况下,其挠度、应力效应会分别小31.6%、17.6%左右,因铰缝与主梁间黏结作用而减小的桥梁整体的挠度效应至少约有8%。通过Midas空间梁格法和Abaqus实体有限元法计算荷载横向分布系数,计算结果表明桥面铺装可以提升桥梁结构的整体受力性能,体系刚度提升大约0.68%。采用铰接板梁法来计算荷载横向分布系数与实际工程中的情况更加接近,且结果偏于安全。研究成果可为空心板梁桥的设计和养护提供参考。

不封闭交通空心板梁桥通行大件运输车评估与监测方法研究

以沪杭高速大件车运输项目为背景,提出了既定路线下不封闭交通进行大件运输的思路。通过考虑分项系数、冲击系数和车辆横向布置等问题,提出通过对比荷载偶然组合效应和桥梁承载能力来确定不封闭交通情况下通行大件车的可能性。进一步研究了通行大件运输车对铰缝工作性能的影响,分析了横向板梁数量和不同跨径对于大件运输车荷载效应的影响,最后提出利用分布式铰缝在线监测系统对损坏铰缝进行监测和评估。