全无缝化桥梁接线路面温升效应及端部位移计算

为防止全无缝化桥梁体系对后续普通路面产生不利影响,开展无缝桥梁接线路面温升效应研究。建立温升状况下加筋接线路面计算模型,推导加筋接线路面受力、位移理论计算公式;通过分析锚固地梁结构受力变形机理,引入矩阵位移法,得到1~3道地梁端部位移与端部力的关系式。采用VB语言编制程序,计算接线路面板截面应力及其位移。研究结果表明:解析法所得接线路面板压应力与实桥监测压应力的相对误差为0.2%~14.4%,两者较接近,说明理论分析方法可用于全无缝化桥梁接线路面应力与位移计算;在最大温升情况下,路面板压应力小于材料抗压强度标准值;锚固地梁结构能有效控制端部位移。     

无伸缩缝桥梁引板研究综述

通过对无缝桥引板资料的统计分析,通过综述国内外的引板构造及工程应用、引板-土相互作用以及该相互作用对无缝桥力学性能的影响.结果表明,在我国无缝桥中面板式引板应用最广泛,斜埋入式引板和Z形引板也有应用;常采用设置单层纵向直线钢筋的无缝桥-引板连接构造.计算面板式引板时需要考虑板下填土的竖向支承与切向约束,搭板计算方法不适用;尚未提出关于埋入式引板和Z形引板的计算方法.无缝桥-引板连接构造处及引板末端对应的路面是最易出现开裂和沉降的位置.路面平整度是分析引板-土相互作用的关键控制指标.需关注引板-土相互作用对无缝桥边跨主梁弯矩、柱顶剪力、主梁和引板拉应力、纵向基频及极限长度影响.     

中低设防烈度地区全无缝桥梁抗震性能分析

为了准确地模拟接线路面特性,对其荷载-变形和损伤进行了分析,提出了接线路面板集中弹簧简化模型.基于此,采用SAP2000建立了某座全无缝桥梁动力计算模型.对该桥进行了模态分析和地震时程分析,并与对应连续梁桥进行了对比分析;同时还进行了桥长和接线路面刚度敏感性分析.研究结果表明:中低设防烈度地区,全无缝桥梁的地震响应只有连续梁桥的24%～35%,主桥处于弹性无损状态.可见,全无缝桥梁能大幅提升中低烈度地区公路中小桥梁的抗震性能.     

常规桥梁搭板内力计算方法在SIAB中的适用性

探讨了常规有缝桥梁搭板内力计算方法在半整体式桥台桥梁(SIAB)中的适用性.首先,介绍常规有缝桥梁搭板的内力计算方法,根据SIAB的构造特点,分析搭板近台端受到结构温变变形和收缩徐变引起的水平力、弯矩和剪力的影响;然后,建立SIAB搭板的有限元法(FEM)模型,并分析这些内力对SIAB搭板内力计算的影响程度.分析结果表明:剪力、弯矩的影响很小,可以忽略不计,但水平力的影响很大,搭板在进行内力计算时需加以考虑.最后,提出了简支梁修正法,并与既有有缝桥梁搭板内力计算方法做了对比.结果表明:有缝桥梁搭板内力计算方法不适用于SIAB搭板内力计算的结论.     

混凝土曲线桥整体式改造后的受力特性分析

为了研究既有混凝土弯梁桥的整体式无缝改造后的受力性能,针对混凝土梁桥收缩徐变和桩基等基础变形已基本完成、基础沉降引起的次内力问题也已基本消失的情况,本文建立了考虑结构—土作用的有限元分析模型,对比分析了原有弯梁桥与整体式无缝化改造后的弯梁桥在温度荷载作用下的受力特征.结果表明:整体式改造可以显著改善弯梁桥普遍存在的爬移问题;桥梁结构呈现出了较好的抗扭性能;温度对整体桥结构内力和变形的影响程度要比原桥大,因此整体式无缝弯桥的改造过程中对温度的影响应引起足够的重视,应确保梁端弯矩的增大值在结构安全范围内.该研究结果可为现有病害桥梁的无缝化改造提供借鉴.     

温度荷载下半整体无缝斜桥搭板的力学性能研究

为研究半整体无缝斜桥搭板在温度荷载下的受力性能,用ABAQUS软件建立了搭板的有限元模型,并依托浙江湖州贯边桥工程的实测数据校准该模型.通过改变斜交角、基层和搭板垫层类型,对半整体无缝斜桥搭板在极端温度荷载作用下的平面内受力性能进行了研究.结果表明:当斜交角在15°~60°间,半整体无缝斜桥搭板的最大应力均发生在近桥端的顶层钝角处,建议设计时该角部位置的钢筋配筋率应大于其它角部的配筋率;在温度荷载下,基层选用沥青碎石或水泥碎石对搭板的最大应力影响很小;选用砂土作为垫层时,能较大程度地减小搭板内的应力,在进行半整体无缝斜桥的设计时,宜选用砂土作为搭板的垫层.     

桥梁桥头跳车的原因分析与防治措施初探

桥头跳车涉及路堤沉降,引道填筑材料,桥台及其基础类型,桥梁的结构型式,桥梁与路基工程接缝段的处理,桥头搭板,路面以及施工方法等诸多因素的影响。本文首先总结了桥头跳车产生的原因,然后重点阐述了如何在施工中防治桥头跳车的现象。     

一种装配整体式混凝土剪力墙的抗震性能试验

为提高装配整体式混凝土剪力墙水平接缝连接的安全性及施工便捷性,提出一种配有X型斜筋的新型水平后浇接缝的连接方法.设计3片预制剪力墙试件进行拟静力试验,研究后浇接缝高度的不同对预制试件抗震性能的影响规律,并与现浇试件进行对比.结果表明:预制试件的破坏形态与现浇试件相似,承载力略低于现浇试件.试件PC-1具有较好的变形能力和延性,能够满足抗震要求,试件PC-2和试件PC-3变形能力和延性低于现浇试件.墙体底部后浇接缝高度对抗震性能有一定的影响,装配整体式混凝土剪力墙水平接缝采用合理的连接方法,可以获得和现浇墙体基本相当的抗震性能.     

整体式桥台无缝桥梁抗洪性能分析

针对目前尚无整体式桥台无缝桥梁抗洪性能研究的现状,通过有限元软件MIDAS/Civil对福建永春上坂大桥的受力性能进行分析,并将分析结果与实桥的静载试验结果进行比较,验证了模型的正确性.以上坂大桥为原型,建立了相同上部结构形式、不同跨数的无缝与有缝桥梁的有限元模型,并对各桥的支座反力、桥墩内力以及墩顶位移等进行比较和分析.通过比较得出:当跨数大于2跨时,整体式桥台无缝桥梁在洪水作用下弹性阶段的受力特性能优于普通有缝桥梁;当将跨数减少至2跨后,整体式桥台无缝桥梁的竖向受力和横桥向的受力明显优于有缝桥梁.分析结果表明,跨数大于2跨使得整体式桥台无缝桥梁的优势在弹性阶段不能充分发挥;当桥梁的跨数为单跨或2跨时,整体式桥台无缝桥梁在弹性阶段的受力性能和抗倒塌能力相对于有缝桥梁都有明显的提高.     

两座半整体式无缝桥梁比较分析

以云南省一条高速公路上的两座半整体式无缝实桥为例从设计、施工、经济和运营等方面对其进行对比分析.结果表明:两者均消除了桥梁伸缩装置问题,均具有经济、行驶顺畅等优势,在100m温度跨长范围内,半整体式全无缝桥梁更具优势.     

桥台高度对整体式桥台桥梁内力的影响分析

整体式桥台桥梁是一种无伸缩缝且主梁与桥台连为一体的新型桥梁结构,目前在国内实际工程中应用较少而且未形成一套完善的设计体系,其结构设计仍处于技术摸索阶段。采用Midas/Civil有限元软件建立3×16 m中等跨径整体式桥台桥梁的二维弹簧框架模型;并依托实际工程——富裕工业园跨线桥试验数据,对有限元模拟方法和模型的受力性能进行了验证。在不同地质条件和温度荷载作用下,通过调整有限元模型探讨了桥台高度在3~6 m变化时对中等跨径整体式桥台桥梁结构受力性能的影响。计算表明,在3~6 m范围内,适当改变桥台高度不会对设计造成太大影响,这为中等跨径整体式桥台桥梁的结构设计提供了参考依据。     

路桥过渡段路堤加筋现场试验和数值模拟分析

采用土工格栅加筋处理路堤填土可有效解决路堤填土压缩变形过大的问题,从而减小路桥过渡段桥台与路堤的差异沉降以及缓解桥头跳车的现象.通过现场试验对加筋路堤中格栅上、下表面土压力与格栅变形进行了监测分析.采用有限元方法对比分析路堤在加筋与未加筋2种工况下路桥过渡段路堤变形的差异.结果表明：路堤加筋技术在桥台附近减载作用明显,...     

自动驾驶背景下智能路面研发进展

 综述了自动驾驶背景下智能路面的研究进展和发展趋势。介绍了智能路面为实现与AVs协同交互所需具备的3项关键技术：自导航技术通过在路面中嵌入车辆导航标志为AVs提供位置信息；自感知技术通过对道路气象信息和交通流信息的感知和分析，为AVs推荐安全车速，减少交通事故；自充电技术在解决充电系统可行性的基础上，需研究高透波率和导热路面材料以及新型复合路面结构。总结了智能路面为保证精细化施工和嵌入式元件的使用寿命而采用的预制式路面技术、BIM和3D打印3项先进建造技术。并指出除关键技术问题，智能路面的推广还面临社会、经济、法律和环境等非技术问题。     

整体式桥台无缝桥梁设计

利用平面杆系有限元程序--桥梁博士软件来分析整体式桥台无伸缩缝桥梁,计算其内力,并据此内力来估算上部和下部结构的配筋面积,进行整体式桥台无缝桥梁的设计.     

桥台柔性搭板的数值仿真

针对高等级公路路桥过渡段出现桥头跳车病害，结合土工格室楔形柔性搭板处治方法，应用Marc非线性有限元软件，对经过楔形柔性搭板加固的台后填土变形及力学特性进行数值仿真分析。结果表明：楔形柔性搭板能够有效减小因地基沉降所引发的桥台台后填土沉降；桥台台后填土顶面曲线及填土内部塑性区域的分布在不同土质及不同沉降条件下差异明显。最后提出了针对不同土质及不同沉降条件下楔形柔性搭板的设计优化方案。     

桥头楔形柔性搭板作用性状的仿真

在分析高等级公路路桥过渡段桥头跳车病害现状的基础上,提出了土工格室楔形柔性搭板处治方法。运用Marc软件,通过模拟地基沉降和桥头脱空区,仿真分析路堤应力和位移的变化规律,研究了楔形柔性搭板处治桥头跳车的作用性状。结果表明,楔型柔性搭板一方面由于其固定于桥台,利用其较大的压拉强度、抗剪强度和大刚度的特性,减小了路堤的应力和地基的附加应力;另一方面楔型柔性搭板具有分散竖向应力和限制路堤侧向位移的作用,从而很好地过渡了桥台与路堤之间的沉降差,消除了桥头跳车现象。     

钢纤维增强混凝土桥面铺装层的破坏分析

借鉴复合材料力学的分析方法,对桥面板和桥面铺装层组合体系建立一种分层剪滞模型,并结合线弹性断裂力学,研究了混凝土公路桥中钢纤维混凝土桥面铺装层的破坏机理,同时考虑了温度改变对铺装层破坏应力或破坏弯矩的影响.通过分析和比较,证实了本文模型和方法的正确性和可行性.本文为混凝土公路桥中桥面铺装层的破坏分析提供了一种新的研究途径和方法.