不同施工方案对钢管混凝土拱桥受力影响分析

施工方案的选取对桥梁的建设与运营安全是十分有必要进行考虑的,关系整个桥梁全寿命期的安全可靠性。本文以一座钢管混凝土拱桥为例,两种不同施工方案采用MIDAS/CIVIL空间有限元软件对其进行仿真分析计算,对钢管混凝土拱桥结构受力进行计算,将不同施工方案过程中的应力值进行对比,准确掌握拱桥结构的受力情况,为该桥的施工方案选取提供了可靠理论依据,为同类桥梁施工提供参考。     

混凝土桥面复合式铺装层受力分析和设计

选取典型的T梁和箱梁桥型,将桥梁体、水泥混凝土铺装层、防水层、沥青混凝土铺装层视作一个整体,研究了复合式桥面铺装在承受汽超-20偏载作用下的结构响应.采用有限元方法进行三维空间实体建模,分析了铺装层受力最不利位置、铺装层拉应力、层间剪应力和层间法向拉应力.结果表明：桥梁体、水泥混凝土铺装层、防水层和沥青混凝土铺装层相互作用,在桥梁结构特殊部位产生铺装层最大拉应力,在轮载作用域产生最大层间应力;铺装层厚度对荷载应力大小有重要影响.提出了复合式铺装的设计指标,建议沥青混凝土铺装层和水泥混凝土铺装层厚度的设计采用复合式结构.     

混凝土拱桥剩余承载能力有限元分析

根据结构分析的有限元方法、桥梁设计规范和桥梁承载能力评定规程,在桥梁病害调查和构件力学性质现场检测的基础上,通过建立能反映桥梁实际病害的结构分析力学模型,对某运营中的混凝土拱桥主要受力构件进行必要的验算与分析,评估了结构构件和桥梁的剩余承载能力,对该桥的加固与维修提供了技术依据.     

大跨预应力混凝土连续梁桥悬臂施工结构控制分析

目的研究大跨度预应力混凝土连续梁桥悬臂施工的成桥线形和受力情况,为施工控制提供理论依据,并指导桥梁的设计和施工.方法模拟分析大跨度预应力钢筋混凝土连续桥梁悬臂施工的受力状态和变形特点,得到桥梁结构各个施工阶段的受力状态和变形,利用TDV软件建立桥梁模型,分别采用正装分析法、倒装分析法和无应力状态分析法,对桥梁施工过程进行结构控制分析.结果模拟分析出桥梁结构在各个施工阶段的变形和受力状态以及它们的变化规律,保证桥梁成桥的线形和受力情况符合设计要求.结论根据结构控制原理并结合模拟分析数据特点,正装分析法适用于施工过程中结构应力计算,倒装分析法适用于施工过程中立模标高的确定,无应力状态分析法适用于预测成桥状态下的结构应力和线性情况.     

基于集对分析理论的大型沉井基础施工动态风险评估

为研究大型桥梁沉井基础施工过程中的动态风险评估,将风险分析与施工监测相结合,提出基于监测数据的风险评估指标体系.引入集对分析理论,结合层次分析法确定的指标权重,建立以五元联系数主值为指标的动态风险评估模型,并以五峰山长江大桥大型沉井基础为例开展动态风险评估.结果 表明,二级动态风险指标中,混凝土应力指数在第102天降低至-0.47,说明沉井混凝土受力复杂且开裂风险较高.下沉系数和四角高差指数在102 d后出现低值,表明沉井出现小规模滞沉、突沉等风险.一级指标中,结构应力指数及控制参数指数的低值反映了混凝土受力复杂、风险增大的实际情况.总体指数在90 d后波动显著,最低值为-0.09,说明沉井整体处于中等风险状态.     

基于光纤光栅的在役结构应力测量技术

应力测量是桥梁检测、监测的重要内容,在结构服役后的应力测量仅能量测到结构应力的变化而不能量测到结构应力的大小。本文针对在役混凝土结构的应力测量,提出了基于光纤光栅的在役结构应力测量技术,阐述了这种方法的理论依据,并通过实验验证了其可行性与准确性。本文研究表明基于光纤光栅的在役结构应力测量技术使用设备简单、易于实现且能够以满意的精度测量混凝土结构应力,是一种有效的混凝土结构应力测量技术。     

受力状态下混凝土试件碳化试验研究

为了研究混凝土桥梁的碳化规律,采用加速碳化试验方法,进行了碳化环境下受力状态混凝土试件的耐久性试验,分析了碳化混凝土的退化机理和规律.结果表明:拉、压应力分别加快和减缓了混凝土碳化的速率,且应力变化越大,碳化速率的改变就越大;桥梁常用C50强度混凝土的碳化深度远小于低强度混凝土,但C50强度混凝土受拉时的相对碳化深度大于低强度混凝土.根据试验结果修正了现有混凝土碳化深度预测模型中的工作应力影响系数.当混凝土桥梁的裂缝宽度满足规范要求时,裂缝对混凝土碳化的影响很小;预应力混凝土桥梁的耐久性能优于钢筋混凝土桥梁.     

刚构-斜拉组合桥静力分析

刚构-斜拉组合桥是一种新型组合桥梁结构,引入只受拉索单元较真实地模拟斜拉索的垂度效应非线性行为,计算出了合理成桥状态下结构各项应力包络值,实现全预应力混凝土设计的要求,得到受力较优的成桥状态。     

大跨钢桥钢箱梁损伤时变模型及疲劳可靠性评估

以润扬长江公路大桥北汊斜拉桥为研究对象,建立了包含桥梁整体结构、索梁锚固区构件及含表面裂纹焊接细节的多尺度模型,采用子模型法获得了索梁锚固区域中应力集中区和裂纹尖端应力场分布,分析了疲劳裂纹长度对应力强度因子的影响,研究了不同长度的初始裂纹的疲劳寿命和考虑检测信息的疲劳可靠度的更新情况.研究结果表明,采用损伤时变特性尤其是易发生的裂纹信息进行多尺度模型更新,可实现桥梁索梁锚固区域中复杂受力区的局部应力分布和疲劳状态可靠度的更新分析,为含裂纹桥梁结构的疲劳状态评定提供了一种精确分析方法,一定程度上可弥补桥梁健康监测系统无法反映复杂构型局部焊缝区域应力分布规律的不足.     

大跨度连续刚构桥施工过程变形仿真分析

白涧河大桥为主跨150m的预应力混凝土连续刚构桥,为保证桥梁成桥线性和应力与设计保持一致,施工中采用了施工控制;利用有限元方法建立其仿真分析模型,模拟桥梁的施工及成桥状态。分析悬臂浇筑施工各工况下桥梁结构的变形及应力,并与实测结果对比,表明施工控制仿真分析模型的可靠性,为桥梁施工控制提供参考。     

混凝土强度准则在桥梁结构中应用的探讨

介绍了一种混凝土在多轴复杂应力状态下的强度准则,好Ｏｔｔｏｓｅｎ提出的４参数强度准则模式,结合已建成的三向预应力混凝土Ｔ型刚构桥的空间应力分析结果,分析了该箱型梁桥纵向混凝土强度的变化规律,说明了混凝土强度对实际土建结构设计的重要性,以求为多轴应力状态下混凝土强度准则在预应力混凝土桥梁结构中的应用探索一条新途径。     

旧水泥混凝土路面沥青加铺层力学分析

车辆荷载作用所引起的剪切破坏是旧混凝土路面上沥青加铺层(AC)结构产生反射裂缝的主要原因之一,采用有限元法对旧混凝土路面上AC层进行了力学分析,重点考察了车辆荷载作用下接缝处AC层的剪应力与弯沉差,分析了临界荷位及计算参数的影响规律,并给出了可用于生产设计的回归公式。     

四楞冲击压路机破碎旧水泥混凝土路面力学机理研究

结合新型四楞冲击压路机在316国道福州段旧混凝土路面改建工程中的应用,采用三维有限元方法对冲击压实过程中旧路面结构及土基的受力、变形特征进行了研究.分析了冲击压实荷载位于路面板不同位置对板体破裂及土基受压效果的影响,探讨了冲击压实荷载在板下路基中的传递规律及作用深度等问题.研究结果可为冲击压实改建旧混凝土路面施工技术提供理论参考和指导.     

混凝土结构收缩应力问题研究

扼要阐述了混凝土干缩变形及其分析方法，采用两种方法研究混凝土干缩应力的变化规律，对于估算法，其结果比较可靠，而计算湿度场方法仅仅是处于探讨阶段。当考虑混凝土干缩作用时，结构的应力值要大于不考虑干缩的影响，特别是对于薄壁或薄板结构，通过有限元仿真，对上海地铁地下车站混凝土框架结构的干缩应力进行了计算，在一定程度上揭示了结构干缩应力的变化趋势。     

素混凝土轴压构件单位体积材料耗能公式建立

利用OpenSEES系统,基于Lazan材料阻尼与应力关系的研究理论,采用Hognestad混凝土本构关系模型及Karsan-Jirsa加卸载准则,计算素混凝土构件在轴向重复荷载作用下的滞回曲线包围面积,得到混凝土正应力作用下单位体积损耗能量.分析计算结果表明,素混凝土材料单位体积损耗能量随最大应力幅值的提高而增大,在相同最大应力幅值处混凝土强度越高,单位体积耗能越小.对结果非线性回归建立了素混凝土材料单位体积耗能与最大应力幅值及混凝土强度之间的关系式,在理论上为混凝土材料阻尼的计算提出了新的思路及方法,也为进一步准确分析其结构动力性能、进行安全经济合理的抗震设计打下基础.     

基于可靠度的锈蚀钢筋混凝土结构使用寿命预测

在役结构能否继续安全使用已成为结构工程师和管理决策者日益关心的重要问题.针对一般大气环境下的锈蚀钢筋混凝土结构,提出了基于结构性能的使用寿命预测模型.该模型包括4个阶段,即钢筋开始锈蚀阶段、混凝土锈胀开裂阶段、构件适用性达到容许程度所经历的阶段以及构件承载力达到最小可接受程度所经历的阶段.根据实测的结构响应,采用可靠度方法确定了在役结构使用寿命的每个时段.该方法可用于在役钢筋混凝土结构剩余使用寿命评估及其维修加固决策.     

旧水泥路面沥青加铺改造中弯沉指标研究

使用有限元方法建立旧水泥混凝土路面模型,采用弹簧单元模拟水泥路面接缝处荷载传递性能,分析了接缝两侧水泥混凝土板的弯沉差和平均弯沉随弹簧单元弹性系数的变化规律.在此基础上,建立水泥路面沥青加铺层模型.计算发现,沥青加铺层底部在原水泥路面接缝处存在剪应力集中现象,进而分析了旧水泥路面接缝处沥青加铺层底部的剪应力随弯沉差的变化规律.根据莫尔-库仑强度理论,以沥青加铺层底部的剪应力不大于其容许剪切强度为判断标准,提出旧水泥混凝土路面的弯沉差指标.此指标在旧水泥路面沥青加铺改造时可作为评价接缝传荷能力的参考依据.     

塑性混凝土弹性模量的计算方法

结合已有结论和具体试验结果，研究了塑性混凝土弹性模量的试验方法，对计算公式中割线点的选定进行探讨，认为塑性混凝土受压应力一应变曲线的应力上升段中，从0．3倍峰值应力到0．7倍峰值应力为斜率较为稳定阶段，并据此建议了塑性混凝土弹性模量计算公式中割线点的取值．     

无粘结预应力混凝土结构开裂后的弯曲分析

本文建立了无粘结预应力混凝土结构开裂后弯曲计算的计算机方法。应用本方法不但能求得在破坏状态的预应力钢索的应力增大值，而且可以计算在使用状态不同应力度下的预应力钢索应 力增大值以及混凝土与钢盘的应力。     

大体积混凝土裂缝分析及控制技术

大体积混凝土由于体积比较大,水泥在固化过程中会释放出较大的水化热,如果在施工过程中不加以注意和控制,很容易造成混凝土内外温差过大,从而使混凝土产生温度裂缝,危及到混凝土结构的安全性与耐久性.因此,对混凝土温度裂缝加以研究和控制是必要的.本文主要分析了大体积混凝土温度裂缝产生的机理和影响裂缝发展的各种因素,研究了温度裂缝控制的措施,参照了已有的大体积混凝土的温度应力计算及预测方法,从混凝土配合比设计、施工过程监测等方面提出了减少大体积混凝土温度裂缝的有效控制方案.