小半径曲线梁桥的无缝线路有限元模型简化研究

为更简便地建立小半径曲线梁桥的无缝线路有限元模型,降低计算成本并保证计算精度的可靠性,本文比较分析不同简化程度的模型。首先,依据已有桥上无缝线路模型的形式,通过不同程度简化桥梁上部结构,由简到繁确立了单刚臂模型、多刚臂模型、准梁格模型、平面壳模型、空间壳模型、实体模型共6种模型,并通过扣件横向和纵向阻力试验取得了模型的关键参数;其次,以曲线半径为200 m的(40+50+50+40) m连续梁桥为实例,计算了桥上无缝线路在伸缩、挠曲、制动和断轨等其他组合工况下的结果;最后,以实体模型的计算结果为基准,将前5种模型的计算结果与实体模型的进行对比,通过欧几里得距离量化分析了各模型的计算精度。研究结果表明:综合考虑模型复杂程度和计算精度,多刚臂模型和准梁格模型相比于空间壳模型性价比更高,梁格法在桥梁工程中被大量用于异形桥梁计算,且支座分布以及边界条件更符合实际情况。因此,推荐在进行小半径曲线梁桥的无缝线路计算时采用准梁格模型。

不同桥墩布置形式下有轨电车小半径曲线桥地震响应研究

为适应现代交通的发展需要,有轨电车小半径曲线桥得到广泛应用。而由于曲线桥的几何非规则性,其地震响应相较其余桥型更为强烈和复杂,如何在设计时尽可能减小曲线桥震害值得深入研究。以某实际工程项目为背景,分别建立不同桥墩墩高布置形式的三维有限元模型,通过非线性动力时程分析,探究了等高型、渐变型、凹岛型以及凸岛型等布置形式下各个桥墩的内力响应与位移响应,并为曲线桥的抗震设计提出建议。通过对比与分析表明:有轨电车小半径曲线桥在抗震设计中应优选等高型布置形式,尽量避开渐变型,且在实际工程中需注意对固定墩采取必要的抗震构造措施。

体外预应力加固曲线PC连续刚构桥受力性能分析

越来越多的桥梁随着使用年限的增长出现跨中下挠和裂缝等病害,其中,曲线PC连续刚构桥较为严重,需对其进行加固设计。为了准确反映病害桥梁的现状,本文提出基于Midas/Civil的4种损伤工况模型,根据挠度确定损伤工况并以此作为计算模型分析病害产生的原因。根据体外索下弯的次数提出3种加固方案并建立模型,依据加固思路对加固前后的抗弯承载力、截面上下缘应力以及挠度进行对比分析。结果表明:体外预应力张拉后,桥梁极限承载力、结构刚度以及压应力储备都得到提升,且抑制了主梁下挠,改善结构线形。

JQJ180型架桥机架设210 m小半径曲线桥25 m预制T梁施工技术

结合某高速公路增设北互通工程210 m小半径曲线桥25 m长预制T梁架设实践,对双导梁在小半径桥梁中采用拨轨道、搭设临时支2种方法完成前移转向的比较,分析双导梁架桥机在大跨径小半径曲线桥架设的可行性。重点介绍架桥机拼装、架桥机前移、喂梁、T梁安装和架桥机过孔转向等施工工艺。

上横高速公路小曲线半径钢箱梁桥线形控制技术研究

随着我国高速公路建设的快速发展,小曲线半径钢箱梁桥的应用愈发广泛,但其线形精度更加难以控制.本文以广西上横高速公路工程为工程背景,首先研究了影响小曲线半径钢箱梁线形控制的关键因素,进而提出了相应改进措施.研究结果表明:发现安装位置与高程偏差、焊接作用影响与温度变化影响是线形控制的关键因素.温差增加10℃时,钢箱梁最大线形误差增加近20.8 mm;当拼装顺序为最优时,最大线形误差可减少14.1%.通过施工前数值模拟确定最优拼装顺序提升线形控制精度,钢箱梁焊接时在对接部位中心处开始焊接控制横向及竖向变形等改善措施的应用,显著提升了线形平顺度合格率,取得了良好的经济效益.

城市跨铁路转体桥梁设计研究

以某城市高架跨铁路桥梁为工程背景,采用有限元软件Midas Civil建立曲线梁计算模型,得到了转体前桥梁不平衡弯矩,提出了对平面曲线转体桥梁偏心设置计算的误差修正项,分析了小曲线半径、大纵坡转体桥梁设计过程中的要点,对转体系统施工过程的注意事项进行了总结。

小半径PC曲线梁桥分析和设计要点

结合PC曲线梁桥的力学特征,梳理国内规范曲线梁桥的相关条文,从分析方法、支承体系影响、桥墩高度和支座刚度、恒载扭矩、预应力效应、支座横向偏心等方面总结小半径PC曲线梁桥的分析要点,从构造设计、钢束设计、钢筋设计、附属设计等方面总结小半径PC曲线梁桥的设计要点,相关结论可为设计人员提供参考.

小半径曲线双层桁架桥设计研究

随着国内桥梁大规模建设,双层桁架桥梁逐渐增多,直线钢桁结构的设计与应用较为成熟,曲线桁架结构的研究较少。依托贵阳市人民大道筑城广场大桥,研究了小半径曲线桁架桥的合理构造布置,通过Midas Civil进行结构整体受力分析,采用ANSYS对关键节点受力性能进行研究,为小半径曲线双层桁架梁桥设计及施工提供可靠的理论和技术支持。

大跨度异形曲线连续刚构桥的设计研究

以贵州贵御温泉大桥为例,针对连续刚构桥异形曲线的特点,介绍(80+145+80)m大跨度异形曲线连续刚构桥的总体设计,提出通过调整腹板及底板厚度来控制平衡重的设计方法,进行合理的构造和配束设计。建立3D模型,进行静力、屈曲稳定及动力特性分析。研究表明,桥梁的弯扭耦合效应较小,变形和应力均处于合理范围;屈曲稳定性较好,变宽段的稳定性比等宽段稍差;动力特性以纵飘和横弯为主。桥梁设计合理,满足规范要求,可为同类桥梁设计提供参考。

小半径曲线大坡度窄幅匝道架桥机改造及工艺技术

文中基于提升架桥机架设小半径曲线桥梁的能力、安全可靠性和自动化程度为目的,通过采取在架桥机支腿内加设回转支承装置等的系列技术创新与改进措施,实现了小半径曲线匝道桥架桥机的自动化转弯过孔,解决了架桥机在大纵坡、大横坡、小半径曲线、窄幅桥面等不利施工条件并存的情况下安装预制梁的难题,突破了公路架桥机架设小半径曲线桥梁的技术瓶颈,为以后同类型工程提供了一定借鉴参考。

小曲率半径钢混组合梁预制叠合与架设施工技术

本文针对海域互通匝道小曲率半径钢混组合梁桥架桥机架设施工难题,从钢混组合梁预制叠合施工工艺与线形控制、大横坡运梁设备改造与运梁技术、小曲率半径架桥机设计与架设工艺等方面展开研究,并对关键施工工况进行了模拟计算,系统研究了小曲率半径钢混组合梁桥后场叠合与架桥机架设施工技术,保障了杭甬高速公路复线滨海枢纽工程施工的顺利实施,也为后续小曲率半径梁桥架设提供了参考经验。

装配式小半径曲线梁桥力学性能及施工技术研究

横隔梁错位、高空现浇施工难度大甚至引起横隔梁开裂是传统混凝土T梁、小箱梁装配建造中存在的顽疾。尤其对于曲线半径为50m到300m的小半径曲线梁桥,在纵坡和横坡叠加时上述病害尤为明显。文章针对典型的小半径曲线梁桥,采用有限元数值分析的方法系统研究了不同曲线半径、横坡条件下横隔梁刚度对结构挠度的影响,进一步与采用钢横隔梁时结构的力学性能进行对比,提出减少小半径曲线梁桥病害的装配建造整体式解决方案。研究结果表明:①横隔梁刚度由100%降低至40%时,结构横向传力性能变化较小,但当横隔梁刚度降低至20%以下时,结构横向传力性能急剧下降;②4种钢横隔梁中,三点式钢横隔梁力学性能最优,在设计荷载作用下,相较于混凝土横隔梁,采用三点式钢横隔梁时直接受力主梁横向分布系数仅增加5.74%,并且局部应力满足规范要求;③采用分阶段误差自适应调整的施工方法,能够实现基于高强螺栓的三点式钢横隔梁高精度装配制造。

高速铁路下承式连续刚构-拱组合桥的冲击系数研究

以某高速铁路下承式3跨连续刚构-拱组合桥为依托,基于有限元理论和多体动力学理论建立车-桥耦合动力分析模型,进行20组轨道不平顺、75个速度共1500种工况的下承式连续刚构-拱组合桥边跨梁、中跨梁、拱肋和吊杆主要构件冲击系数的变化规律及分布特征研究,并对得到的冲击系数进行曲线拟合。结果表明:连续刚构-拱组合桥主要构件在不同位置处冲击系数存在差异,边跨梁的冲击系数大于中跨梁;列车出桥侧边跨梁跨中冲击系数最大,其值为1.131,中跨梁跨中最小,其值为1.020;桥梁中跨1/4位置处的梁、拱肋和吊杆的冲击系数相对较大,且从大到小依次为吊杆、拱肋、梁。相比现行铁路桥梁设计规范中全桥取同一个冲击系数,本文得到的冲击系数拟合式能准确计算桥梁不同构件的冲击系数,可用于桥梁主要构件的设计。

多跨曲线连续刚构桥悬臂施工控制试验研究

曲线连续刚构桥在悬臂浇筑施工中,由于结构体系随着施工进程不断转换,导致结构的受力状态愈加复杂。为确保曲线连续刚构桥顺利合龙且应力状态满足设计要求,需对施工中结构状态进行分析研究。以马王河特大桥主桥为工程背景,使用Midas Civil软件建立有限元模型,并计算了施工阶段桥梁的预拱度值及立模标高;在与现场实测应力及线形数据进行对比后,在二者吻合的基础上对全桥最终线形进行了拟合,结果表明:成桥后桥梁结构的受力状态及线形与目标一致。

重载铁路400 m小半径曲线线桥偏心整治效果及演化趋势预测

以朔黄重载铁路恢河特大桥为研究对象,分析重载铁路400 m小半径曲线地段线桥偏心超限问题并提出整治措施,进而研究线桥偏心整治效果和演化趋势。结果表明:整治后线桥偏心最大值由200 mm降低为70 mm,轨道、桥梁运营性能指标均显著改善;利用奇异谱分析理论建立恢河特大桥线桥偏心值演化趋势的预测模型,模型验证效果良好;线桥预测偏心发展规律与监测结果基本相同,两个月内线路中心线向曲线内侧发展2 mm左右,线桥偏心整治效果良好。

预应力混凝土弯桥地震易损性分析

和直线桥梁相比,弯桥在地震作用下的受力情况更加复杂。以三跨小半径预应力弯桥为工程背景,考虑土和结构相互作用,建立桥梁有限元模型,通过非线性动力时程分析,研究其在地震作用下的易损性。易损性分析中,采用位移延性比作为桥墩损伤指标,建立桥梁在不同损伤程度下的失效概率曲线。分析结果表明:随着地震动峰值加速度的增大,当地震强度大于某一初始值时,桥梁不同损伤程度的超越概率也随之增大。相同地震强度下,考虑桩土作用下,桥梁的损伤概率大于不考虑桩土相互作用下的损伤概率,因此对弯桥结构要考虑桩土相互作用的影响。研究成果可为弯桥抗震设计提供理论以及方法基础。

小半径曲线地段桥上无缝线路伸缩力分析

为研究温度荷载作用下小半径曲线地段桥上无砟轨道无缝线路的受力与变形及其分布规律,以多跨简支梁桥和大跨度连续梁桥为研究对象,基于梁-板-轨相互作用原理和有限元法,建立空间实体精细化有限元计算模型,分析了轨温变化幅度和曲线半径对无缝线路力学特性的影响,研究结论可为小半径曲线地段桥上无缝线路的设计和养护维修提供参考。

高速铁路小曲线半径大跨度T型刚构转体施工关键技术

潍烟高速铁路两处单线特大桥跨越既有青荣城际铁路均采用2-100 m T型刚构转体施工,T型刚构分别位于半径R=800 m和R=500 m的曲线上,是铁路百米以上跨度T型刚构所采用的最小曲线半径。针对该转体T型刚构施工设计,对T型刚构的结构概况、转体系统和转体施工方法进行详细介绍,提出了铁路小曲线半径大跨度T型刚构转体施工的关键技术,对类似工程具有一定的借鉴意义。

桥墩类型对曲线连续刚构桥结构性能影响研究

为研究不同类型的桥墩对曲线连续刚构桥结构性能的影响,以某高速公路曲线连续刚构桥工程为研究对象,选取单肢空心薄壁和双肢空心薄壁墩身结构,建立空间有限元模型,对其稳定性和地震波双向激励下的抗震性能进行研究。结果表明:曲率半径的改变对该桥梁的稳定性无显著影响。最大悬臂施工阶段和成桥阶段,单肢空心薄壁墩的稳定性优于双肢空心薄壁墩,双肢空心薄壁墩较单肢墩有更好的抗侧倾能力。双肢空心薄壁墩抗震性能由于单肢空心薄壁墩,且在地震波双向激励下,双肢空心薄壁墩的墩轴力需求增加。

适应城际铁路小曲线架梁工况的运架设备改造与应用技术

城际铁路建设中,由于受不同地域和线路设计条件的制约,架梁施工线路上经常会出现小曲线半径超出运架设备设计适应范围的工况。结合新白广城际铁路项目详细说明了TLJ900型架桥机和TLC900型运梁车的后支腿台车、辅助支腿、驮梁小车、悬臂梁天车改造为可回转式结构及增加行程的方案,解决了现有设备在小曲线半径下无法进行过孔、喂梁、架梁施工的技术困境,提高了现有设备利用率、缩短施工周期、降低劳动强度、提高经济效益,对后续类似施工有着相当重要的借鉴意义。