装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥的预制桥道板安装过程有限元模拟方法

为了掌握装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥施工阶段的受力性能,对预制桥道板安装过程进行了精细化有限元建模方法研究。根据该桥型的构造和施工特点,提出了两种不同的模拟方法。方法一为提出在安装钢桁单元时激活钢桁与桥道板之间的弹性连接,以实现预制桥道板单元分批次安装在变形后的钢桁上;且仅设置SD_x方向刚度值,以此模拟桥道板独自获得预压应力的状态。待全桥桥道板安装及张拉完成后,再将弹性连接方式更换为刚性连接,使之成为组合梁承受后期荷载。方法二为在安装钢桁单元时激活钢桁与桥道板之间钢臂连接单元以实现预制桥道板单元分批次安装在变形后的钢桁上,且释放钢臂连接单元顶端转动及水平约束,以此模拟桥道板独自获得预压应力的状态。待全桥桥道板安装及张拉完成后,再恢复钢臂连接单元顶端的转动和水平约束,使之成为组合梁承受后期荷载。分别用以上两种方法建立了某主跨70 m依托工程的全桥计算模型,对其关键施工阶段进行了仿真模拟分析。计算结果表明:两种计算方法均能精确的模拟预制桥道板安装过程,且两种方法数据吻合较好,可供同类桥梁参考。     

大跨钢-混凝土连续组合梁桥施工过程的数值模拟

北京地铁5号线立水桥-立水桥北站段第2联组合梁桥首次综合施加强迫位移、预加静荷载和张拉高强钢筋三种方法对负弯矩区混凝土施加预压应力,施工工序复杂,须保证其施工过程安全.以ANSYS有限元软件为工作平台,采用一次性建立全桥模型,利用单元生死技术,实现了对桥梁施工过程中每一施工阶段变形和应力的数值模拟.该组合梁桥具有良好的力学特性,桥经过多次体系转换,组合梁桥施工过程安全,可行.与现场实测数据比较,采用现有通用有限元软件可很好地对实际施工过程进行仿真分析;施加强迫位移、预加静荷载和张拉高强钢筋三种方法综合使用可有效为负弯矩区施加预应力,其中预加静荷载法最有效,但对钢梁内力及变形影响较大.     

大跨度预应力混凝土曲线连续刚构桥施工控制方法研究

介绍了预应力混凝土曲线连续刚构桥施工控制的特点、原理和方法,根据划分的施工阶段,建立有限元模型,对该桥的施工过程进行仿真分析,通过有限元理论计算结果和施工过程中对主梁线形和内力监测结果的比较,验证了监控方法的有效性,为曲线预应力混凝土桥梁的安全施工和合理成桥状态提供了技术依据,同时给其它大跨度悬臂浇筑连续梁桥的施工控制提供借鉴和参考.     

钢-混凝土组合桁梁桥施工预拱度设置研究

以西平铁路线上已建成的4座80m钢-混凝土组合桁梁桥为工程背景,采用有限元软件对桥梁进行了施工过程模拟计算,得出了施工过程中贝雷梁的变形情况,在此基础上对未能考虑的影响预施工拱度设置的各个因素进行了修正。成桥后桥梁线形平顺,验证了预拱度计算与设置方法的准确性。该方法及结论可为同类型桥梁设计与施工提供参考。     

装配式钢桁-混凝土组合梁变形性能的试验及计算方法研究

为了研究课题组提出的装配式钢桁-混凝土组合梁（PSTC）负弯矩区段的变形性能,针对某依托工程桥梁设计制作了一根变截面PSTC试验梁,开展了负弯矩区段变形性能试验研究。针对此梁,提出了一种挠度简化计算方法：将钢桁腹杆等效为钢腹板,从而计入其剪切变形对组合梁刚度的影响,同时考虑钢与混凝土之间的滑移。结果表明,该新型组合梁表现出显著的三阶段受力,根据简化计算结果,在20吨和47吨荷载作用下,梁的挠度为3.96mm和8.31mm,相比试验测试值4.03mm和8.39mm,计算结果准确,可为同类桥梁提供参考。     

施工阶段对连续刚构桥成桥内力的影响研究

以某连续刚构桥为工程依托,通过模拟该桥悬臂浇筑与满堂支架两种不同的施工方法,研究了悬臂施工对连续刚构桥,在自重、预应力作用下的弯矩、剪力分布的影响,为同类桥梁的设计及施工提供了一定的借鉴意义.     

装配式先简支后连续组合箱梁桥施工技术

把一联连续梁、分成几段、每段长约一孔,各段在预制场预制后,张拉正弯矩钢束,移运吊放到墩台顶的临时支座上成简支状态;一联安装好后,连接连续接头钢筋及负弯矩波纹管,现浇墩顶湿接头横梁,张拉负弯矩钢束,拆除临时支座,完成由简支到连续体系转换;现浇梁间湿接缝变单片为多片装配式组合箱梁桥施工技术简介。     

钢-砼组合连续梁-V腿连续刚构桥施工阶段受力性能研究

钢-砼组合连续梁-V腿连续刚构桥是主梁为钢-砼组合结构、由V形墩连续刚构桥和连续梁组合形成的新型桥梁结构体系。它既有组合连续梁的结构特点与受力特征,又有V腿刚构桥的结构特点与受力特征。但是这种新桥梁结构体系的研究还相对减少。钢-混组合连续梁桥-V腿连续刚构桥的受力性能与施工过程密切有关。本文围绕国内首座钢-混组合连续梁-V腿连续刚构桥,以弹性理论为基础,结合结构特点和施工工艺,建立了考虑施工过程的全桥有限元分析模型,对分析研究了大桥各个主要施工阶段主梁的受力性能,并模拟与分析了该桥的顶推施工过程,分析了施工工艺对全桥纵向桥面板以及钢梁受力的影响。     

汽车冲击荷载对大跨度钢-混凝土组合桁梁桥力学性能的影响

西平铁路线上有三处跨高速方案采用了80m钢-混凝土组合桁梁桥,桁高9m。由于是跨高速桥梁,所以,桥梁就有被车辆撞击的可能性。用有限元模拟不同车速汽车产生的冲击荷载对桥梁撞击的全过程,并得到桥梁被撞后的动态变形及应力变化历程。同时对桥梁损伤程度进行评估。分析结果为该类型桥梁的设计和撞击研究提供参考。     

大跨钢-混凝土连续组合箱梁桥双重组合作用

为研究双重组合作用对大跨钢-混凝土连续组合箱梁桥受力性能的影响,通过对潍坊市跨济青高速立交桥现场静载试验研究,采用有限元方法对2种模型计算结果及现场实测结果进行比较分析,并对双重组合箱梁下层混凝土板的长度与主跨长度之比和混凝土板厚度与钢梁底板厚度之比2个变量进行参数分析。研究结果表明:双重组合箱梁下层混凝土板有效降低钢梁下翼缘的应力;考虑双重组合作用后,连续组合梁桥结构刚度及支点负弯矩略有增加,中跨跨中挠度及正弯矩略有减小,最大幅度不大于10%。     

连续刚构桥施工过程挠度的监控与数值分析

预应力混凝土桥梁的变形是评定桥梁安全度的重要性能指标,因此施工阶段的预拱度设计以及变形监测显得尤为重要。文章对一座大跨度连续刚构桥的悬臂浇筑施工阶段进行了三维数值模拟,得出各施工阶段的悬臂端挠度,并与考虑变截面因素影响计算得出的各施工阶段理论挠度和施工现场的监测挠度进行对比。通过3组数据的对比,对控制高程公式中的综合修正值进行了定量分析,从而为使用数值分析指导预拱度设计提供了依据。     

基于病害检测的连续刚构桥震害预测方法研究

在连续刚构桥的运营过程中,桥梁各部件可能出现锈蚀、变形、腐蚀、开裂等多种病害,这些病害可以使桥梁各部件的功能退化甚至消失,使它们达不到设计时的抗震要求,严重影响其抗震性能。在对连续刚构桥的构造特点及病害加以分析的基础上,研究了连续刚构桥病害对其抗震性能影响的评价,并用扣分的形式加以表现。     

连续--刚构组合桥的静动载试验

本文建立了连续-刚构组合体系桥梁的全三维实体、板壳组合有限元分析模型,按规范要求进行了汽车车队最不利工况三维静力计算以及自振特性分析,理论计算与实测结果表明,所建立的全三维实体、板壳组合模型能真实反映桥梁的静动力力学行为,避免了通常利用影响线进行二维加载再考虑横向分布系数实现三维力学分析的途径,特别是该模型能够全面反映桥梁的动力特性,是通常梁单元平面分析无法实现的;静动载试验结果显示出本桥的静动力性能完全符合设计要求。     

大跨活性粉末混凝土连续刚构桥的性能研究

活性粉末混凝土(RPC)在热养护条件下几乎没有收缩,并且在长期荷载作用下的徐变也很小,本文探讨了RPC在大跨梁式桥中应用的可能性.以主梁的应力和结构的刚度为控制目标,拟定了一座主跨为200 m的RPC连续刚构桥,通过与同跨度预应力普通混凝土刚构桥的比较,讨论了不同主梁材料对大跨度连续刚构桥静力性能、稳定性及抗震性能的影响.分析结果表明:由于RPC具有较高的韧性及强度,在不降低结构正常使用性能的前提下,RPC主梁比普通混凝土主梁减轻自重达53%,其主梁截面的几何尺寸往往是由结构的刚度而不是强度控制;同时更轻的结构自重降低了惯性荷载,从而改善了整个结构特别是桥墩的抗震性能;并且桥梁上部结构自重的减轻提高了结构抵抗使用荷载的有效性,增大了桥梁结构的跨径.     

徐变对预应力连续刚构桥施工预拱度的影响分析

研究了混凝土徐变对悬浇大跨度预应力混凝土连续刚构桥施工预拱度的影响。对1985年《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（简称85规范）和2004年新规范（简称04规范）中徐变系数计算公式进行了对比分析。     

基于正交试验的钢桁-混凝土组合梁优化设计

为加快绿色交通建设,降低钢桁架结构桥梁建造中的碳排放,实现钢桁-混凝土组合梁结构快速经济合理的设计,提出同时考虑结构位移、构件应力和建材用量的整体结构多目标优化设计方法。以经济效益和结构整体性能提升为目标函数,以钢桁-混凝土组合梁中各构件设计参数为设计变量,结合钢桁-混凝土组合梁挠度和材料强度等约束条件,构建钢桁-混凝土组合梁多目标优化设计数学模型。选取钢桁架竖向高度、纵向节间长度、弦杆截面宽度和高度、斜腹杆截面宽度和高度以及桥面板厚度关键设计参数,分析整体结构主要截面挠度和关键构件最大应力对关键设计参数变化的敏感性。以敏感性分析结果为基础,选取关键设计参数作为正交试验因素,设计32组正交试验。提出钢桁-混凝土组合梁层次分析优化评定系数计算方法,并对32组正交试验结果进行评定,确定设计参数对优化评定系数影响的主次顺序,明确钢桁-混凝土组合梁设计中结构性能与经济效益之间的关联规律,获得其最优设计参数组合。研究结果表明：优化后结构钢材质量为976.03 t,与优化前相比节省用钢质量约5.1%,结构竖向挠度降幅约11.38%,杆件应力最大降幅为14.09%。基于正交试验的结构优化设计方法适用...     

压型钢板-混凝土组合楼板温度场有限元模拟

采用有限元方法，对火灾下压型钢板-混凝土组合楼板的温度场进行了分析，得到了瞬态温度场分布云图及温度随啼间变化的曲线，并与试验结果进行比较，二者吻合较好．表明所建立的计算模型合理、模拟方法正确、可行；同时比较了两个不同仿真模型的计算结果，从而得出最佳计算模型，为计算火灾下构件温度场提供了实用的方法；对研究组合楼板抗火性能具有重要意义．     

基于桩-土-结构相互作用连续刚构桥的地震性能研究

文章对某特大桥桩-土-结构进行地震反映分析.通过对无桩模型、截桩模型以及全桩模型的对比计算分析,得出忽略桩土相互作用可能导致不完全的结果,因此适当考虑桩-土结构的相互作用,选择合适的模型进行分析十分重要.     

钢-混凝土连续组合梁桥的理论分析和试验研究

根据完全剪力连接的连续组合梁桥的构造特点及各部分受力机理,做出合理假设,提出分层平面框架计算模型该计算模型用于沈阳市东西快速干道工程某段连续组合梁桥,计算值与静载试验实测值非常接近,证明了本计算模型用于钢-混凝土连续组合梁桥正确实用的.