悬臂施工结构合拢温度的合理确定及对策研究

在实际工程中,采用悬臂施工的连续刚构桥将会面临合拢阶段温度控制的问题,而实际合拢温度与设计合拢温度之间的温差将会使墩顶产生水平位移,导致结构产生温度附加内力,对下部结构有关控制截面的最不利组合内力产生影响。针对结构合拢过程中将会遇到的问题给出了施工处理措施,高温合拢通常以消除墩顶水平位移法作为对策,而低温合拢主要针对混凝土浇筑过程的顺利完成采用相应的措施。通过调整,结构在合拢阶段所面临的温度问题将会得到一定的消除。     

空心薄壁墩水化热温度效应研究

采用热-结构耦合分析的方法对水化热引起的空心薄壁墩的温度效应进行分析,计算中考虑了混凝土弹性模量随龄期的变化.利用ANSYS软件模拟178m高墩施工进程中的水化热温度效应,得到空心墩墩底实体段、墩身、以及节段接缝处的温度和应力随时间的变化规律,结果表明与一般大体积混凝土的温度效应不同,空心薄壁混凝土结构由于水化热引起的温度升高不超过40℃,但温度应力比较大,最大温度应力达到6MPa,值得设计施工人员认真对待.     

闸墩复杂结构裂缝成因分析

某水库泄洪闸闸墩，为大体积的混凝土结构，体型，受力情况及边界条件都较复杂，根据闸墩结构特点，利用空间块体单元对闸墩进行有限元离散，计算了该闸墩在4工况下的强度与变形，给出了几个典型截面的应力等值线图和变形图，并对裂缝生成的原因、裂缝的开展可能性进行分析，结果表明，温降产生的收缩和冷缩及温升和水载荷的作用，使闸墩内部产生应力，这是闸墩底部和顶部产生裂缝的主要原因。     

桩土效应下刚构桥高墩最优计算模式选取

连续刚构桥在合龙顶推时,合拢段实测的相对变形值和模型理论计算值往往相差较大,因为模型计算大多都忽略桩土效应而简化的把墩底看作固结.同时,目前大部分文献都是采用单一的桩土效应模型分析其对桥梁结构受力的影响,而对不同桩土效应分析模型的区别及模拟精确度都少有研究.因此,本文通过探讨六种不同桩土效应计算模型的优缺点,对比分析合拢段的相对位移来确定刚构桥高墩分析的最优计算模型.     

实腹式型钢混凝土柱延性系数分析

在平截面假定及对截面应力分布进行合理简化的基础上,依据截面材料的应力-应变关系及构件曲率分布规律,采用现有塑性铰计算模型分别得出各受力阶段实腹式型钢混凝土柱截面组成材料的合力,进而推导出各受力阶段截面曲率、弯矩及挠度的计算公式,建立单调荷载下实腹式型钢混凝土柱曲率及位移延性系数的表达式,同时对其影响参数进行分析.理论计算与试验结果对比表明,曲率及位移延性系数计算值与试验结果吻合良好,说明所提出的方法及推导的实腹式型钢混凝土柱延性系数计算表达式能较好地反映实际情况.     

预制拼装箱型墩抗震性能指标分析

采用IDA法对预应力预制拼装箱型高墩的抗震性能和性能指标进行研究,通过和整体式箱型高墩的表现形式对比验证了其适用性,并对墩底截面曲率、墩顶位移、预应力三个基本性能指标在预应力预制拼装箱型高墩领域的适用性进行探讨,结果表明：对于预应力预制拼装箱型高墩来说,由于高阶振型的影响,墩顶位移的大小并不能准确表征构件的损伤状态,不适合作为预应力预制拼装箱型高墩的抗震性能指标;当墩底曲率达到极限曲率时,墩底截面曲率增加幅度远大于墩身截面曲率,可以很好的反映构件的损伤状态;构件特定部位的损伤可能会导致预应力筋应力突然增大引起构件破坏,选用墩底截面曲率结合预应力指标作为性能指标能较好地表征构件的损伤状态。相关研究结论可为该类型高墩的抗震分析和设计提供借鉴。     

倒T形预制截面预应力混凝土叠合梁正截面抗裂验算

提出一种新型叠合梁结构——倒T形预制截面预应力混凝土叠合梁,阐述了其结构特点;在分析预制梁制作、运输吊装阶段和叠合梁使用阶段开裂前的截面应力应变的基础上,按弹性理论给出了相应阶段的正截面抗裂验算方法,为以后的试验研究及推广应用提供部分理论依据。     

高烈度区高低墩曲线刚构桥地震分析

为了了解高烈度区高低墩曲线刚构桥的地震响应特性,选取云南某高低墩曲线刚构桥为工程背景,利用MIDAS软件中的纤维单元对其进行非线性动力弹塑性分析,得到桥梁的动力特性与地震动响应。结果表明:地震动在顺桥向加载下,墩底控制截面出现最强地震动响应,且高墩比低墩更为剧烈;在横桥向加载下,低墩截面出现最强的地震动响应,抗弯能力的变化趋势更加敏感。高、低墩桥墩横向抗推刚度相差明显,加载时主梁横向扭转。     

Y型墩刚构桥支架拆除时机与合拢顺序

Y型墩刚构桥受力复杂,施工技术要求高.通过对某三跨连续Y型墩刚构桥的有限元模拟分析,得出在不同的合拢顺序以及Y墩支架不同的拆除时机下全桥的应力、支反力及挠度的变化,优化明确了对结构有利的施工工艺,为同类型桥梁的设计与施工提供参考.     

多跨矮塔斜拉桥合龙工艺对结构成桥状态的影响

以广东省江肇高速公路西江特大桥（五跨矮塔斜拉桥）为背景,采用BDCMS有限元软件建立平面梁单元模型;以塔顶偏位及墩顶应力为控制目标,确定了次中跨、中跨的合拢顶推力;又以合拢口两端挠度为控制目标,推导了不平衡配重;进而分析比较不同顶推力作用下成桥后结构受力状态和位移,由此获得最优的合拢方案.     

表面保温对施工期闸墩混凝土温度和应力的影响

对于严寒季节施工的混凝土工程,常采用各种表面保温措施以防止裂缝的产生.针对水闸这一典型的水利工程结构,分析水闸施工期闸墩混凝土温度和应力变化规律与开裂机理,阐述了不同表面保温措施对闸墩混凝土温度和应力的影响.研究结果表明,较强的表面保温可以大大减小闸墩混凝土早期内外温差和表面拉应力,防止产生表面裂缝,但同时使得后期闸墩内部拉应力增大,产生贯穿性裂缝的可能性增加.对于不同的工程,应通过数值仿真计算选择适合本工程的表面保温措施,以减小混凝土开裂的可能性.     

大跨径连续刚构桥顶推力优化计算

文章通过对某大跨径连续刚构桥顶推力优化计算研究,得到该桥在不同顶推力作用下墩顶位移以及控制截面最不利内力和应力的变化规律,可得到分别以墩顶位移和以应力为控制目标的理论合理顶推力,以期为工程设计和施工控制阶段采取适当加强措施和监测措施提供依据,改善墩身的受力状态,增加结构安全性。     

上承式钢管混凝土拱桥桁式拱肋混凝土灌注阶段应力分析

利用大型有限元软件Midas/Civil建立了上承式钢管混凝土拱桥的桁式主拱在混凝土灌注各阶段的空间有限元模型,通过赋予空间梁单元不同的截面特性,并定义不同工况下的截面特性调整系数,实现空钢管截面向钢管混凝土组合截面的转化,从而模拟混凝土的灌注过程。利用有限元模型分析了拱肋在混凝土灌注阶段的应力变化,并且统计分析了拱肋在混凝土灌注阶段的应力变化规律,为同类工程的施工监控与工程设计提供参考。     

预制拼装等边箱型墩抗震性能指标分析

采用IDA法对预应力预制拼装箱型高墩的抗震性能和性能指标进行研究,对墩底截面曲率、墩顶位移、预应力3个基本性能指标在预应力预制拼装箱型高墩领域的适用性进行探讨.结果表明:对于预应力预制拼装箱型高墩来说,由于高阶振型的影响,墩顶位移的大小并不能准确表征构件的损伤状态,不适合作为抗震性能指标;当墩底曲率达到极限曲率时,墩底截面曲率增加幅度远大于墩身截面曲率,可以很好地反映构件的损伤状态;选用墩底截面曲率并结合预应力指标作为性能指标,能较好地表征构件的损伤状态.相关研究结论可为该类型高墩的抗震分析和设计提供借鉴.     

斜交墩截面刚度与弯曲正应力

斜交墩与正交墩受力的不同主要体现在截面刚度与弯曲正应力,通过理论分析得出斜交墩顺桥向截面刚度相对于正交墩增大,并推导了采用主惯性矩、斜交角和主轴坐标系坐标表示的斜交墩弯曲正应力公式,得到了在顺桥向弯矩作用下斜交墩截面中性轴的位置与斜交角的关系。通过对某实桥的斜交墩进行截面惯性矩计算,建立有限元模型计算弯曲正应力,对研究结论进行了验证。研究结果表明：主轴坐标系任意坐标点的弯曲正应力随着斜交角度变化而变化,且存在极值,该点应力极值对应的斜交角度仅与该点的主轴坐标系纵横坐标比值有关;矩形斜交墩（包括空心墩）顶点处最大弯曲正应力存在最不利的斜交角,并分别得到了矩形实心墩与空心墩角度的解析表达式。     

钢筋对闸墩混凝土早龄期应力影响的数值分析

在大体积混凝土薄壁结构中,混凝土在早龄期很容易开裂.设计人员有时采用钢筋进行防裂限裂,但钢筋在混凝土早龄期阶段的防裂效果仍不明确.对典型的闸墩和底板建立有限元模型,并分别采用整体式和分离式模型模拟了闸墩中的钢筋.采用4种不同的工况,模拟施工期荷载条件下的应力场,根据计算结果可以认为目前常见的钢筋布置方案对闸墩混凝土早龄期应力影响很小,可以不予考虑.     

溢流表孔预应力闸墩结构三维有限元分析

对溢流表孔闸墩结构应力分布和变形性态的了解与把握是设计中应解决的关键技术问题之一．为确保整个预应力结构在施工和运行中的安全,运用ANSYS有限元分析软件,对某水电站大坝溢流表孔预应力闸墩进行较为全面的应力、变形分析,得到了典型工况下结构的应力应变分布规律．根据计算结果,对闸墩混凝土结构的预应力效果进行评价,分析了结构重要部位的应力规律,并就预应力体系的两种不同拉锚系数设计方案进行对比分析,优化预应力体系设计．全部有限元计算结果为溢流表孔预应力闸墩结构的设计和优化提供了依据．     

预应力混凝土桥墩抗震模型实验与性能分析

基于以往的试验研究进行室内振动台试验,模拟分析了钢筋混凝土墩及预应力墩的抗震性能.与普通钢筋混凝土桥墩相比,预应力钢筋利用预应力的高强弹性提高了墩柱的延性性能,降低了残余位移.由于预应力的存在,使得墩柱刚度较普通混凝土墩大,墩顶位移减小,墩底应力降低,能承受更大的地震加速度波.     

无背索斜塔钢-混凝土结合梁斜拉桥施工控制仿真

介绍了无背索斜塔钢混凝土结合梁斜拉桥的结构形式及施工方案。为保证施工过程中结构的安全以及成桥后的线形要求,针对其结构特点和施工方法,考虑了温度、收缩徐变以及各种施工荷载,进行了施工过程的仿真计算。给出了施工控制所需要的各种指标,如临时墩的立模标高、成桥阶段主梁和索塔的应力和位移以及斜拉索的索力。仿真分析结果表明,钢箱梁及混凝土在施工过程中和运营阶段的应力均能满足规范要求。     

偶数跨连续梁桥施工合拢优化分析

总跨数为偶数的预应力混凝土连续梁桥的合拢特性明显不同于总跨数为奇数的预应力混凝土连续梁桥及相同布置的连续刚构.结合陆家渡大桥对3种不同的合拢工况进行了分析,得出:成桥状态,由中跨向边跨对称逐孔合拢,合拢线形最为平顺,多跨一次合拢轴向变形最小;3种合拢工况下,成桥状态顶、底板应力均为压应力,顶板应力变化幅度较小,底板应力变化幅度较大.随着运营时间的增加,3种合拢工况桥跨线形均有逐渐向下变形的趋势,且其桥跨轴向变形逐渐增大,顶、底板压应力均有减小的趋势.运营10年,3种不同合拢工况,顶、底板应力均为压应力,由中跨向边跨对称逐孔合拢线形最为平顺.整体来看,底板应力变化幅度大于顶板.