大跨度组合梁斜拉桥辅助墩区桥面板受力研究
斜拉桥横隔板受力分析
105TRANSPOWORLD交通世界收稿日期:2017-03-11作者简介:魏珍珍(1984—),女,工程师,主要研究方向为桥梁设计。
斜拉桥横隔板受力分析魏珍珍(北京建达道桥咨询有限公司,北京 100015)摘要:以可克达拉特大桥横向计算为例,分析斜拉桥横向构造及计算方法,通过使用杆系模型和空间模型进行分析,保证结构受力安全合理。
横隔板是使桥梁成为空间整体结构的重要组成部分,能使大桥的整体性更好,在荷载作用下主梁能更好地共同工作。
本文采用桥梁计算软件,对斜拉桥横隔板进行计算分析,确保桥梁结构安全可靠、受力合理。
关键词:斜拉桥;横隔板;计算分析中图分类号:U441文献标识码:B0 引言斜拉桥作为一种拉索体系,跨越能力更大,是大跨度桥梁的主要桥型[1]。
斜拉桥的应用越来越广泛,对斜拉桥的研究也越来越深入、越来越全面。
本文以克达拉特大桥横向计算为例,分析斜拉桥横向构造及计算方法,通过使用杆系模型和空间模型进行分析,保证结构受力安全合理。
1 项目概况可克达拉特大桥所在区域(伊犁哈萨克自治州)位于新疆西北部,地处东经80°09'~91°01',北纬40°14'~49°10'之间,向东距伊宁市约25km 。
该区域拥有丰富的水土光热资源、矿产资源、旅游资源等。
大桥位于天山支脉沙尔套山和克特敏山之间的伊犁河谷地,地貌形态属山前冲洪积扇的中上部。
可克达拉特大桥横跨伊犁河,南岸地势由南向北微倾,地面高程在564~566m 之间,地形坡度小于0.5%;北岸地势由北东向西南微倾,地面高程为571m 左右,地形开阔平坦。
场地微地貌包括了现代河床、心滩、河漫滩及阶地等。
本项目是伊犁州直干线公路网的“纵线八”伊宁—察布查尔重要的补充,进一步完善了伊犁河过河通道布局,提高了路网连通度,对于带动区域经济发展有重要意义。
其中可克达拉特大桥跨径大,难度较高,工期较长,是本项目的重点及难点。
大跨度连续刚构桥受力性能研究
大跨度连续刚构桥受力性能研究大跨度连续刚构桥是一种常见的道路桥梁结构形式,具有结构稳定性好、承载能力强、使用寿命长等优点,被广泛应用于公路、铁路等交通基础设施建设中。
由于其结构特点和受力性能的复杂性,对于大跨度连续刚构桥的受力性能研究具有重要意义。
本文将就大跨度连续刚构桥的受力性能进行深入探讨。
一、大跨度连续刚构桥结构特点大跨度连续刚构桥一般由桥墩、桥面梁和支座三部分构成。
桥墩用于支撑桥梁的承载,桥面梁则是承载行车荷载的主要构件,支座则用于将桥面梁传递到桥墩上。
在大跨度连续刚构桥中,通常会采用多跨连续梁形式,即多个梁段通过铰链相连接,形成一个整体结构,具有较大的跨度范围。
1.梁段之间的连续性强,受力传递路径清晰,承载能力较高;2.梁段之间存在连接形式,在受力过程中会发生一定的位移;3.梁段与墩台之间的连接形式多样,对受力性能有一定影响;4.由于受力形式的多样性,对桥梁结构的设计和施工要求较高。
二、大跨度连续刚构桥的受力性能分析大跨度连续刚构桥的受力性能主要包括静力分析和动力分析两个方面。
静力分析主要是通过计算各部件的受力情况,来评估桥梁结构的承载能力;动力分析则是考虑桥梁在行车荷载下的振动响应,以评估结构的安全性和舒适性。
1.静力分析在大跨度连续刚构桥的静力分析中,需要考虑各部件受力的平衡关系,计算各部件的内力、位移等参数。
主要包括以下几个方面的内容:(1)梁段受力分析:根据梁段的几何形状和材料性能,计算其弯矩、剪力等内力参数;(2)支座反力计算:根据桥梁的荷载和结构形式,计算支座的反力分布;(3)桥墩受力分析:考虑桥墩在行车荷载下的受力情况,分析其承载能力。
2.动力分析(1)结构振动模态分析:通过有限元分析等方法,计算桥梁在不同模态下的振动频率和振型;(2)振动响应计算:考虑外部激励下的结构振动,计算其位移、加速度等参数;(3)结构耐震性评估:考虑地震作用下的结构响应,评估桥梁的耐震性能。
三、大跨度连续刚构桥的受力性能优化针对大跨度连续刚构桥的受力性能,可以通过以下几个方面进行优化:1.结构设计优化:优化梁段形状、材料选取等设计参数,提高结构的承载能力;2.连接形式优化:改进梁段与梁段、梁段与墩台之间的连接形式,减小结构位移;3.抗震性能优化:考虑地震作用下桥梁的响应特性,采取相应的抗震措施;4.施工工艺优化:优化施工工艺和施工顺序,减小结构受力过程中的应力集中。
大跨度铁路钢箱梁斜拉桥对接式无肋锚拉板疲劳试验研究
大跨度铁路钢箱梁斜拉桥对接式无肋锚拉板疲劳试验研究斜拉桥索梁锚固区传递斜拉索巨大的集中力,是斜拉桥的关键局部构造之一。
目前主要锚固形式有锚箱式、锚管式、耳板式和锚拉板式四种。
李小珍等[1]介绍了锚箱式、锚管式、耳板式、锚拉板式四种连接形式的构造,讨论了传力机理、应力分布,结果表明,不同构造形式出现应力集中的位置和程度不同。
其中,锚箱式结构应用最广泛,但其构造相对复杂[2-3]。
朱劲松等[4]对耳板式结构进行试验,研究耳板和钢箱梁的力学性能,研究证明,耳板式连接满足工程需求,但是销铰处的应力集中严重。
王嘉弟等[5]针对宕石大桥的锚管式锚固区开展应力应变分析并进行静载试验,结果显示,在1.7倍荷载下需对主梁腹板进行适当加强。
任伟平等[6]和包立新等[7]对湛江海湾大桥锚拉板进行了静载及疲劳模型试验,发现锚筒与锚板连接焊缝末端、锚板开槽圆弧倒角处存在严重的应力集中,但其静载及疲劳强度均满足要求。
卫星等[8]针对东沙大桥中采用的外腹板伸出顶板并与锚板焊接的新型连接形式,开展疲劳性能的研究,验证其可以降低应力集中程度,改善结构的抗疲劳性能[9]。
周金枝等[10] 和姚建军等[11]研究厦漳跨海大桥锚拉板疲劳性能及锚下区域应力,结果表明,随着过渡区曲率半径的增大,应力集中区的最大应力减小,塑性区范围也随之发生变化。
曾永平等[12]研究了一种整体式双锚拉板结构的静力及疲劳性能,结果表明,锚拉板仅在其与承压板相交处焊缝存在应力集中,整体构造的受力性能及疲劳性能较好。
骆炜然[13]对丰都长江二桥锚拉板疲劳性能的研究表明,最大主拉应力出现在锚板与锚筒的连接圆弧处。
丁秉昊等[14-15]对乌江大桥锚拉板疲劳性能的研究表明,锚板与锚筒连接焊缝圆弧过渡处存在应力集中,其他位置应力偏低,应力由上往下随拉板宽度增大而减小,锚板与主梁腹板焊缝最大应力出现在内侧圆弧过渡处。
目前,锚拉板式结构多应用于公路斜拉桥,已有研究成果表明,锚拉板与主梁的连接形式、几何构型和构造细节不同时,其受力特性差别较大,且多存在应力集中点。
大跨度斜拉桥耗能型辅助墩抗震性能试验研究
个大 比例 的钢筋混凝 土空心矩形截 面模 型进行拟 静力试 验.
第一个试件是原设 计 的单 柱墩 , 另 外两 个试 件是 双 柱墩 , 墩 柱之 间通过耗 能构 件剪切型连杆或 屈 曲约束支撑 连接. 对反 复荷 载作用下试件 的破 坏形 态 、 滞 回 曲线 、 位移 延性 和 耗能 能力 、 骨架 曲线 及刚 度退 化 、 耗能 构件 的变 形 能力 等作 了对 比分析. 结果 表明 , 与单 柱墩相 比, 耗能构 件增加 了双柱 墩 的 刚度 和强度 , 能够 提高双柱墩 的抗震性 能. 关键 词 : 损伤控制 ; 抗震性 能 ; 斜拉桥 ; 辅 助墩 ;试验研 究 ; 剪 切型连杆 ;屈曲约束支撑
S e p .2 0 1 3
文章 编 号 : 0 2 5 3 — 3 7 4 X ( 2 0 1 3 ) 0 9 — 1 3 3 3 — 0 8
D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 0 2 5 3 — 3 7 4 x . 2 0 1 3 . 0 9 . 0 0 9
i mp r o v e t h e i r s e i s mi c er p f o m a r n c e . Ke y wo r d s :d a ma g e c o n t r o l ;s ei s mi c p e r f o r ma n c e ;c a b l e - s ay t e d b r i d g e ;s u b s i d i a r y p i e r ;e x p e r i me n t a l i n v e s t i g a t i o n;
t h e t wo c o l u mn s a s a s e r i e s o f e n e r g y d i s s i p a t i o n e l e me n t s .
浅谈钢-混凝土结合梁斜拉桥
1. 斜拉桥简介斜拉桥结构组成:由塔(索塔)、梁(主梁)、索(斜拉索)三部分组成的组合结构。
斜拉桥的特点:斜拉桥是一种主梁、主塔受压为主,拉索受拉的桥梁。
斜拉桥采用斜拉索来支承主梁,使主梁变成多跨支承连续梁,从而降低主梁高度、增大跨度。
并且斜拉索对桥跨结构的混凝土主梁产生有利的压力,改善了主梁的受力状态。
结构体系:漂浮体系—塔墩固结、塔梁分离;半漂浮体系—塔墩固结、塔梁分离、主梁在塔墩上设置竖向支撑;塔梁固结体系—塔梁固结并支撑在塔墩上刚构体系—塔、墩、梁固结。
索塔按材料分:混凝土索塔、钢塔、钢混凝土塔按结构分:有单柱式、双柱式、门架式、倒Y形、A字形、H形、钻石形、异形(拱形、鹅塔形、V形)主梁按材料分:混凝土、钢主梁、钢混凝土结(叠)合梁;钢混凝土混合梁;按结构形式分:板式、箱形、双主肋断面斜拉索按材料分:平行钢丝斜拉索、钢绞线斜拉索按索面分:单索面、双索面、三索面按拉索布置分:扇形、竖琴形、星形2. 结合梁斜拉桥受力特点(1)钢主梁或组合梁重量较轻.跨越能力强,而混凝土主梁自重大、刚度高,钢材和混凝土两种材料的在横桥和纵桥向的合理使用,充分发挥了各自的优势,加强了对建设条件的适应能力,改善了结构体系的受力性能,大大的优化了工程经济性。
(2)混合体系斜拉桥边跨一般设置多个辅助墩,可大大增加边跨主梁的刚度,减小活荷载作用下边跨挠曲对中跨的影响,进而使中跨主梁的拉索索力变幅减小显著,从而增强了拉索的抗疲劳影响。
同时边跨主梁密布的斜拉索,使混凝土主梁受力更接近于多支点弹性支承连续梁,可进一步减少预应力筋的配置。
(3)斜拉桥主梁存在2处钢-混结合部,钢-混结合部位置的选择需要考虑结构受力、施工及经济性三方面综合决定。
(4)混合体系斜拉桥中跨采用钢梁或组合梁,跨度大,刚度相对较小,施工期间的线型需要予以特别精确的计算:边跨采用混凝土梁,结构刚度大,施工期间各种外界因素对其线型影响小,但对内力影响较大。
辅助墩对斜拉桥动力特性影响的研究
研究 。
根据所研究 的误码题, 选取两种 计算模式:有辅助礅( 模 式样 1和无辅助撤职( ) 模式 2 .均采用字间一般粱单 元,并 ) 考 虑抗扭刚度 的影响 ; 外 .计论 了桩土相互作用( 采用 弹
尹锡泰副教授 是我省著 名的 老中医. 渊博的学识 . 亩 的临床经验蝶受学生和患者的称鼗 。 汆有 章跟师三 年, 收 获颇 1 。现将临床验案 2则 .愿 刊业临床中菸验之 。 则 1 热入血室案 毛某 .1 殳.4 4岁.兰州市人,2 0 0 1年 9月 l 初诊 8I j 自述经水来潮第二天 . 家人l 与 琐事而争吵, 后感全 身小适 微恶风寒,胸胁胀满 。白服感 冒药 4天症状 小见减轻 ,并 现月并 量多.腹部疼痛 ,口十1 竭 心煳 不安,舌苔薄黄 , 1 啸浮细数 此7 经 {感寒 ,风寒化热 .热凡J , I 【 l 室所致 《 会 匮要I 晤・妇人杂病脉 证井治》L :“ 『 妇人中风.发热恶寒, 经水适米.僻之七 八 日.热 除脉 迟,身敞和,胸胁浦 ,如结 胸状 .1 语者.此 为热 入m室 也 ”冶疗庞选 小柴胡汤,Ⅲ 疳 势利导,转枢 内外,入 邪热 从 ̄ i 解 .m海 自清,妄流之 ,r )u - m 自止。药用:柴 胡 l 黄苓 9 、铁苓 6 、葛根 6 党 2 g 旦 g 参 1 桅 子 8 丹皮 8 地骨皮 9 、香附 6 当归 5 2 g g g g B
频率,且辅 助增 的设置对一 阶纵 飘频率 影响较 小 (3 ) <% ;从
卒问杆系结构计 算的结果可见, 考虑桩 土相互作用和塔 底固
结l 种计算模式 的频率值比较接近. 明桩基足够强大 。 参 曲 说 ( 考文献略)
大跨度宽桥面结合梁斜拉桥主梁稳定性分析
关键词 : 斜拉桥 , 稳定性 , 有限元 , 主梁 , 结合梁
中图分 类号 :4 8 2 U 4 .7 文献标 识码 : A
1 概述
5 广州鹤 洞大桥 , ) 主跨 3 0m, 梁宽 度 3 . 双工字 钢截 面。 6 桥 0 3m,
一
结合梁斜拉桥又 称叠 合梁斜 拉 桥 , 它是 主梁 为钢 结 构 , 面 以上 5座桥梁均 为市 政工 程桥 梁 。本文 重点介 绍交 通部 系统 第 桥 座跨长江 的结 合梁斜拉桥——重庆江津观音岩 长江大桥 。 系为混凝 土结构 , 梁与桥 面 系结合 在一 起共 同受 力 的斜拉 桥 。 主 结合梁斜 拉桥钢腹板较高 , 受弯矩 、 轴力和 剪力共 同作用下 , 由于结合梁斜拉桥 以其 所具 有相 对于 混凝 土斜 拉桥 和 钢斜拉 桥 其钢 主梁 的稳 定性 问题 是需要重 点关注 和研 的跨越能力大 , 梁高小 , 观轻巧 , 钢量少 , 外 用 自重轻 , 价合理 , 造 施 处 于复杂应力 状态 , 究 的。结构 的稳定 问题 可分 为两类 : 一类 稳定 和第 二类 稳定 。 第 工简便的优点 , 在近十几年来得 到了迅猛 的发展。 目前我 国跨度较 工程实际结构 由于存 在 初始 缺 陷 , 稳定 问题 属第 二 类稳 定 问 其 大的结合梁桥主要 有 :) 1南浦大桥 , 43m 桥梁宽度 3.5 主跨 2 , O3 m, 但也不 能忽视第一类稳定问题 , 原因是 :) 1 某些 结构的极 限荷 双工字钢截面 ;) 2 杨浦 大桥 , 主跨 62m, 0 桥梁宽度 3 .5m, 0 3 双小箱 题 , 载与分支屈 曲荷 载很 接近 ;) 2 某些结构 的屈 曲后强 度远远大于分 梁截 面 ; ) 3 徐浦 大桥 , 主跨 5 0m, 9 桥梁 宽度 3 . 双小箱 梁截 5 8m, 支屈曲 ; ) 3 第一类稳 定问题 体现 了结构 的刚度特征 。本 文通 过有 面 ;) 4 青州闽江大桥 , 主跨 6 5m, 梁宽度 2 双工字钢截 面 ; 0 桥 8m, 得到被测 结构 的 自振 特性 。本 实验 将加速 度传 感器 放置 于跨 铁 定 程度上引起桥梁 的动力特性 发生变化 , 并且 由于桥梁设计 时动 路大桥 4 0 m跨 度处及跨公路大桥 2 5m跨处 , 加速度 时程 曲线和 力反应 只能在 一 定程度 体现 基础 及岩 层或土 层对 上部桥 梁 的影
大跨径钢板组合梁协作体系斜拉桥线形
2023(8)总第1489期一、工程背景巢湖大桥是湖光路与巢湖的交叉工程,位于市区西部,是巢湖市“两环三横三纵”的关键性工程。
工程范围为西坝路—亚父路,桩号范围K2+530~K4+679.266,全长2149.266m,其中桥梁长度1122m、北岸接线长309.5m、南岸接线长717.766m。
工程内容包括:跨越巢湖的主桥工程、人行梯坡道桥工程、与主桥相接的引道工程、地面辅道工程、以及整个工程范围内的排水、电器照明、交通监控、道路绿化、夜景照明和电力电缆隧道等。
全桥跨径布置为:54m+216.5m+460m+216.5m 65m+55m+55m 双塔组合梁协作体系斜拉桥。
大桥采用双塔空间双索面组合梁协作体系斜拉桥方案,主梁采用钢—混凝土组合钢板梁;主塔采用“人”字形桥塔,主塔基础采用哑铃形承台,钻孔灌注桩基础;斜拉索采用扭绞型平行钢丝斜拉索,冷铸锚。
主塔基础采用围堰法施工,其余桥墩承台可采用放坡开挖法基坑的方式进行施工;桥塔采用爬模法施工;组合梁水中部分安装方法采用悬臂拼装法,岸上部分采用支架法施工。
二、计算模型及参数第一,材料计算参数。
一是混凝土:主梁桥面板(C60);主塔(C50);辅助墩、边墩(C40);承台(C30);桩基(C30水下)。
二是结构钢材:主梁钢结构大部分节段采用Q345qD 钢材,塔根、辅助墩附近部分节段采用Q420qD 钢材。
三是拉索:采用7.0mm 高强平行钢丝。
第二,计算荷载。
一是施工荷载:桥面吊机暂时按1000KN 计算。
二是二期恒载:非索区:90.354kN/m;拉索区:94.074kN/m。
三是基础变位:主塔墩基础沉降按照-5cm,边墩、辅助墩基础沉降按照-2cm。
四是混凝土收缩徐变:依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》计算确定。
五是汽车荷载:城市A 级六车道横向折减系数055,纵向折减系数0.96,折减后横向分布调整系数取3.64。
六是温度作用:体系温度:结构升温40℃,结构降温30℃;索塔梁温差:斜拉索与塔、梁温差10℃;主梁日照温差:叠合梁按照《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)相关条文取值:钢箱梁主梁梯度温差:参考BS5400相关规定取值。
浅谈钢-混组合梁结构在大跨度连续梁桥中的应用
浅谈钢-混组合梁结构在大跨度连续梁桥中的应用摘要:钢-混凝土组合梁是指将钢梁与混凝土桥面板通过抗剪连接件连接成整体并考虑共同受力的桥梁结构形式。
组合结构桥梁将抗拉性能强的钢材、抗压性能强的混凝土分别合理地用在构件的受拉区及受压区,极大限度地追求高性能和经济性;由于钢、混凝土两种材料的合理组合,组合结构桥梁的力学性能和经济性均好过钢结构桥梁或者混凝土桥梁。
目前国内钢-混凝土组合连续梁桥多应用在25-60m,更大跨度组合梁桥多采用斜拉桥。
在大跨度连续梁桥中由于负弯矩区桥面板受拉的受力特点,目前还未得到大面积应用。
本文将通过南京市绿都大道跨秦淮新河大桥的工程实例,对钢-混凝土组合梁在大跨度连续梁桥中的应用进行研究和探讨,同时对其施工过程中的质量控制进行描述。
关键词:钢-混凝土组合梁、大跨度连续梁、粗骨料活性粉末混凝土1钢-混凝土组合梁桥结构特点组合结构桥梁将抗拉性能强的钢材、抗压性能强的混凝土分别合理地用在构件的受拉区及受压区,钢梁和混凝土板通过抗剪连接件组合成一个整体而共同工作的梁,在荷载作用下,混凝土板主要承受压力,钢梁主要承受拉力,更好地发挥钢和混凝土各自的材质特点,极大限度地追求高性能和经济性。
2钢-混凝土组合梁桥在国内的应用国内桥梁过去多采用钢筋混凝土和预应力混凝土桥以及圬工拱桥等结构形式,对于等级较高、跨度较大的桥梁则选用钢桁桥,近20年为建设大跨度跨线桥及高架桥,可以降低结构高度的钢混组合结构得到了快速发展。
1991年,上海市南浦大桥建造了首座钢混组合梁斜拉桥;1993年北京市国贸桥是首座采用钢-混凝土叠合板组合梁的桥梁;2000年,芜湖长江大桥是国内首座钢桁混凝土组合结构;2000年,深圳北站大桥是国内首座组合梁悬吊桥面系的钢管混凝土拱桥;2004年,云南祥临澜沧江大桥是国内首座钢混组合梁悬索桥;2005年,河南省泼河大桥是国内第一座波形钢腹板连续箱梁桥。
3绿都大道跨秦淮新河大桥概况3.1大桥概况绿都大道跨秦淮新河大桥位于南京市江宁区,跨越秦淮新河,整幅断面宽38m,采用施工便捷、结构轻盈的预制拼装钢混组合梁桥,跨径组合为83.5m+135m+98.5m=317m,单跨跨度达135m,是国内单跨跨度最大钢混叠合连续梁,是钢混组合梁结构在大跨度连续梁桥施工的一次重大突破。
铁路大跨度混合梁斜拉桥技术体系构建及工程应用
铁路大跨度混合梁斜拉桥技术体系构建及工程应用铁路大跨度混合梁斜拉桥是一种新型桥梁结构,其特点是梁体与主悬索相结合,能够满足大跨度铁路线的要求。
本文将探讨铁路大跨度混合梁斜拉桥的技术体系构建及工程应用。
一、技术体系构建铁路大跨度混合梁斜拉桥的技术体系构建包括桥梁结构设计、施工工艺、材料选用、梁体与主悬索的连接设计等。
具体如下:1.桥梁结构设计:铁路大跨度混合梁斜拉桥的结构设计需要考虑桥梁的承载能力、设计寿命、抗风性能等要求。
在结构设计中,需要充分考虑梁体与主悬索的协同工作,确保桥梁的稳定性和安全性。
2.施工工艺:铁路大跨度混合梁斜拉桥的施工工艺需要考虑梁体的制造、吊装、调整、焊接等过程。
施工过程中,需要采用先进的施工设备和技术,确保桥梁的质量和施工进度。
3.材料选用:铁路大跨度混合梁斜拉桥的材料选用需要考虑桥梁的耐久性和抗腐蚀性。
梁体通常采用高强度混凝土,主悬索通常采用高强度钢材,确保桥梁的安全使用。
4.梁体与主悬索的连接设计:铁路大跨度混合梁斜拉桥的梁体与主悬索的连接设计需要考虑受力传递的效果和连接的可靠性。
常用的连接方式有焊接、螺栓连接等,确保梁体与主悬索之间的力学性能。
二、工程应用铁路大跨度混合梁斜拉桥的工程应用主要包括高铁线路、大型跨海跨江桥梁等。
具体如下:1.高铁线路:铁路大跨度混合梁斜拉桥在高铁线路中的应用能够满足高速列车行驶的要求。
其具有调整结构刚度、减小桥梁跨度、提高桥梁承载能力等优点。
在高铁线路中,铁路大跨度混合梁斜拉桥能够减少列车的颠簸感,提高乘客的乘坐舒适性。
2.大型跨海跨江桥梁:铁路大跨度混合梁斜拉桥在大型跨海跨江桥梁中的应用能够满足桥梁在复杂环境下的需求。
通过悬索与梁体的结合,铁路大跨度混合梁斜拉桥能够在强风、大浪等恶劣环境下保持桥梁的稳定性和安全性。
总结:铁路大跨度混合梁斜拉桥的技术体系构建及工程应用涉及桥梁结构设计、施工工艺、材料选用、梁体与主悬索的连接设计等方面。
其应用领域包括高铁线路、大型跨海跨江桥梁等。
钢(梁)—砼(桥面板)组合梁桥力学性能研究分析
钢(梁)—砼(桥面板)组合梁桥力学性能研究分析钢(梁)—砼(桥面板)组合梁桥力学性能研究分析一、引言钢(梁)—砼(桥面板)组合梁桥是一种常见的桥梁结构形式,由钢梁和砼桥面板组合而成。
该结构形式具有较好的结构性能,广泛应用于公路、铁路等交通运输领域。
本文旨在通过对钢(梁)—砼(桥面板)组合梁桥力学性能的研究分析,深入了解该结构的力学特性,为设计和施工提供科学依据。
二、组合梁桥的力学特性钢(梁)—砼(桥面板)组合梁桥具有如下的力学特性:1. 抗弯性能优越:钢梁作为主要承载结构,具有较高的强度和刚度,能够有效承担桥梁的荷载,并提供较大的抗弯强度。
而砼桥面板则能够增加梁的刚性,提高抗弯性能。
2. 轻量化结构:由于钢材密度较小,采用钢梁作为主梁能够降低桥梁自重,减小对基础的要求。
同时,砼桥面板可以考虑采用空心板等轻质材料,进一步降低桥梁的自重,提高桥梁的承载能力。
3. 界面传力良好:钢梁与砼桥面板通过可靠的连接方式相连接。
界面传力良好,能够有效传递荷载,保证桥梁整体性能。
4. 抗震性能优良:钢梁具有良好的抗震性能,能够在地震等极端加载条件下保持较好的稳定性。
而砼桥面板能够增加钢梁的抗震性能,提高桥梁的整体稳定性。
三、组合梁桥力学性能的研究方法针对钢(梁)—砼(桥面板)组合梁桥的力学性能进行研究时,可以采用如下方法:1. 数值模拟方法:通过建立组合梁桥的三维有限元模型,采用数值模拟方法分析其受力情况。
可以通过改变不同参数来模拟不同工况下的受力效应,进而评估桥梁的承载能力和变形情况。
2. 实验测试方法:通过在实验室或野外进行模型或原型试验,通过加载仪器对组合梁桥进行加荷,记录并分析其受力状况,并通过测量得到的数据进行参数分析与计算,对不同工况下的力学性能进行评估。
3. 统计分析方法:通过采集不同组合梁桥实际使用的运行数据,通过统计、分析和比较,评估不同组合梁桥在实际工程中的应用效果,总结其优缺点,并进行改进和优化。
混合梁斜拉桥钢混结合段受力性能的试验研究与理论分析
结合段的受力性能受到多种因素的影响,如材料特性、几何尺寸、配筋率、混 凝土强度等。其中,材料特性包括弹性模量、屈服强度等,几何尺寸主要指结 合段的长度、宽度和高度等。
3、混合梁结合段受力的实验研 究方法
实验研究是探究钢—混凝土混合梁结合段受力性能的重要手段。通过设计制作 试件,施加荷载进行测试,并采用有限元分析软件对测试数据进行模拟分析, 可获得结合段的应力分布、应变状况等关键参数。
3、几何尺寸方面:通过调整钢梁、混凝土梁和钢-混凝土结合面的长度、宽度 等几何尺寸,可以优化钢混结合段的受力性能。在本次试验中,适当增加结合 面的长度和宽度可以提高其抗剪承载力和稳定性。
4、施工工艺方面:在足尺模型试验中,通过控制施工工艺,如增加连接构造 和加强结合面处理等措施,可以有效提高钢混结合段的受力性能和稳定性。数 值模拟结果也验证了这一点。
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同时,可以考虑开展更深入的理论研究,以更好地解释实验现象和预测混合梁 结合段的受力性能。
五、结论
本次演示对钢—混凝土混合梁结合段的受力性能与设计参数进行了深入研究。 通过分析力学模型、影响因素和实验研究方法,探讨了混合梁结合段的设计参 数和实验结果。结果表明,混合梁结合段的受力性能受到多种因素的影响,包 括材料特性、几何尺寸、配筋率和混凝土强度等。在设计中应充分考虑这些因 素,并遵循整体受力原则和能量传递原则进行尺寸设计和预应力布置。
通过对实验结果的分析与讨论,我们发现实验数据与理论预测结果存在一定差 异。这主要是由于实验过程中各种不确定因素的影响,如测量误差、环境因素 等。此外,在实验过程中还发现了一些新的影响因素,如施工工艺、养护条件 等,这些因素对结合段的受力性能也有重要影响。
3、实验结果的不足与展望
虽然实验研究为我们提供了丰富的数据和有价值的见解,但仍存在一些不足之 处。首先,实验样本数量有限,可能无法涵盖所有可能的影响因素。其次,实 验过程中存在难以控制的因素,如环境温度、湿度等,可能对实验结果产生一 定影响。未来研究可以通过增加样本数量、改进实验方法和优化实验条件等方 式,进一步提高实验结果的可靠性和精度。
组合梁斜拉桥桥面板抗裂性研究
组合梁斜拉桥桥面板抗裂性研究摘要:钢-混凝土组合梁斜拉桥在施工和使用过程中,混凝土桥面板在各种因素作用下容易出现裂缝。
为了避免桥面板裂缝对斜拉桥的使用性能和耐久性的影响,主要通过组合梁斜拉桥混凝土桥面板裂缝类型和开裂机理来研究桥面板抗裂性能,从材料、设计、施工的角度分析它们对组合梁斜拉桥桥面板抗裂性能的影响,进一步提出相应的预防措施来控制混凝土的开裂,提高桥梁的使用寿命。
关键字:钢-混凝土组合梁;斜拉桥;桥面板;抗裂性;预防措施Abstract: Steel - Concrete Composite Beams cable-stayed bridge in the construction and use of concrete bridge decks under the action of various factors prone to cracks. In order to avoid cracks on the cable-stayed bridge deck performance and durability of effects, mainly through a combination of cable-stayed concrete bridge girder and cracking mechanism of fracture types panel to study the bridge deck crack resistance, from the material, design and construction point of view they stayed on the bridge deck composite beam crack resistance, and further to propose appropriate preventive measures to control concrete cracking and improve the life of the bridge.Keywords: steel - concrete composite beam; cable-stayed bridge; bridge deck; crack resistance; preventive measures1 引言钢-混凝土组合梁斜拉桥充分利用钢材和混凝土两种材料的性能,除具有与钢柱梁相同的优缺点外,还能节约刚才用量,且其刚度及抗风稳定性均优于钢主梁[1]。
某混合梁斜拉桥钢-混结合段受力分析及结构优化
某混合梁斜拉桥钢 -混结合段受力分析及结构优化摘要:东北地区某市新建混合梁斜拉桥钢-混凝土结合段为两种不同材料的结合,结构组成和受力情况极为复杂。
本文采用有限元分析软件对该斜拉桥钢-混凝土结合段进行了施工过程受力模拟,分析了钢-混结合段在不同施工阶段应力分布特点及其变化规律。
同时根据仿真计算分析结果和缩尺模型实测数据分析,对该部位进行结构优化。
根据分析结果混凝土和钢结构除了在预应力构件的锚固位置有一定的应力集中外,其他部位的应力相对于容许值都有充分的富余,钢-混凝土结合段的设计是安全的,通过优化钢-混凝土结合段结构受力得到较大改善,符合相关规范要求。
关键字:混合梁斜拉桥;钢-混合结合段;有限元;PBL剪切键;剪钉近年来,混合梁斜拉桥以其合理的力学性能和良好的经济性而不断受到桥梁工作者的青睐,在桥梁建设中逐渐普及。
但是,桥梁钢-混合结合段的结构刚度容易突变,导致应力集中。
合理的钢-混结合段设计对混合梁斜拉桥施工与运营安全尤为重要。
本文研究对象为某混合梁斜拉桥钢-混凝土结合段,钢-混合结合部采用外形与混凝土箱梁段一致的PK截面形式同时,由于该结构是异种材料的结合,结构和传递机制复杂,需要通过精确的模拟来准确反映钢-混结合段结构的受力情况。
因此,本文对该桥钢-混凝土结合段进行了施工过程中结构受力的有限元分析和1:4缩尺模型试验,分析了该类结构的受力特性和传力机理,在此基础上,针对受力薄弱结构提出结构优化方案,最终成果稳妥可靠,保障了桥梁的安全施工。
1研究对象桥梁上部结构主跨在钢结构和混凝土结构连接处采用钢-混凝土混合结构连接如图1所示,是混合梁设计的关键部位。
图1桥梁立面图如图所示,该斜拉桥钢-混合结合段结构长度2.25m,为该桥混凝土箱梁与钢箱梁之间的过渡段。
钢箱梁端部采用多格室结构,钢格室内填充C50自密钢纤维混凝土,在钢格室顶板、底板和承压板上加设φ22×150剪切钉,在腹板上开φ60mm圆孔,穿过φ20mmHRB400钢筋形成PBL剪力键。
大跨度混合梁斜拉桥建模方法及动力特性研究的开题报告
大跨度混合梁斜拉桥建模方法及动力特性研究的开题报告一、选题背景大跨度混合梁斜拉桥是目前国内外大型桥梁建设的主要形式之一,具有结构轻巧、经济节能的特点,技术上也越来越成熟。
然而,在大跨度混合梁斜拉桥的建设过程中,需要对其结构进行精确的建模和动力特性研究,以确保其运行的安全性与稳定性。
二、研究目的和意义本研究旨在探索大跨度混合梁斜拉桥建模方法及其在各种外载荷下的动力响应特性,并深入分析斜拉桥结构的受力特征、稳定性和安全性。
通过对大跨度混合梁斜拉桥的建模和动力响应特性研究,有助于完善斜拉桥的设计理论,提升斜拉桥结构的安全性、稳定性和经济效益。
三、研究内容1.大跨度混合梁斜拉桥的建模方法研究;2.大跨度混合梁斜拉桥不同外载荷下的动力响应特性分析;3.斜拉桥结构的受力特征、稳定性和安全性分析;4.大跨度混合梁斜拉桥建模及动力特性研究的数值模拟。
四、研究方法本研究采用数值分析方法,针对大跨度混合梁斜拉桥的建模进行有限元分析,并分析各种外载荷下的动力响应特性;同时,对结构的稳定性和安全性进行分析,并对其在实际工程生产中的应用进行模拟。
五、预期成果和创新点1.建立一种适用于大跨度混合梁斜拉桥的结构建模方法;2.探索不同外载荷下大跨度混合梁斜拉桥的动力响应特性;3.深入分析大跨度混合梁斜拉桥结构的受力特征、稳定性和安全性;4.研究成果可为大跨度混合梁斜拉桥的安全稳定性评估提供科学依据。
六、研究进度安排1.文献研究及调研阶段(1-2个月);2.模型建立及模拟计算阶段(3-6个月);3.动力响应特性分析及结构特征、稳定性和安全性分析(3-6个月);4.写作及撰写论文阶段(2-3个月)。
七、参考文献1. 翁一希,等. 斜拉桥结构分析方法研究进展[J]. 工程力学,2020,37(2):1-11.2. Zhou,J. & Zhang,Y. Dynamics of an Inclined Cable-Stayed Bridge Subjected to Lateral Moving Vehicle[J].Journal of Bridge engineering,2009,14(1):34-41.3. 张彦华. 钢桥结构稳性研究现状及展望[J].铁道科学与工程学报,2020,17(4):746-756.4. 王星亮.大跨度桥梁监测与安全评估技术综述[J]. 生态经济,2020,36(5):138-147.。
大跨度斜拉桥主塔下横梁支架受力分析
大跨度斜拉桥主塔下横梁支架受力分析大跨度斜拉桥是一种结构复杂、技术要求高的特大型桥梁工程,其主塔下横梁支架是连接主塔和横梁的重要构件,承担着横梁和车辆荷载的作用,因此支架结构设计与受力分析至关重要。
本文将对大跨度斜拉桥主塔下横梁支架的受力分析进行详细介绍。
1.主塔下横梁支架受力分析的基本原理主塔下横梁支架是连接主塔和横梁的关键节点,其受力分析是设计的基础。
在大跨度斜拉桥中,由于桥梁跨度大,自重和荷载对结构的影响较大,因此在支架设计时需要考虑以下几个主要受力因素:1)自重荷载:支架本身需要承受横梁的自重荷载,因此在设计支架结构时需要考虑支架的承载能力。
2)车辆荷载:支架还需要承受通过桥梁的车辆荷载,这是最主要的荷载之一,也是支架受力的重要因素之一3)风荷载:由于大跨度斜拉桥的结构特点,常常会受到风力的影响,因此需要考虑风荷载对支架的影响。
4)温度荷载:温度变化会引起支架结构的伸缩变形,因此需要考虑温度荷载对支架结构的作用。
5)施工荷载:在支架施工过程中,需要考虑临时支撑对支架结构的荷载影响。
以上这些受力因素都需要在支架设计中得到充分考虑,才能确保支架结构的安全可靠。
2.主塔下横梁支架受力分析的具体方法在大跨度斜拉桥主塔下横梁支架的受力分析中,通常会采用有限元分析的方法,通过确定支架结构的材料特性、荷载条件等参数,建立支架结构的有限元模型,然后进行受力计算和分析,最终确定支架结构的合理设计方案。
在有限元分析中,首先需要对支架的几何形状、材料性能等参数进行建模,然后根据实际荷载情况进行载荷组合计算,确定支架在各种荷载组合下的受力情况。
通过有限元分析软件对支架结构进行受力分析,可以获得支架的受力状态、位移变形等重要信息,为支架设计提供科学依据。
在受力分析的过程中,需要注意支架结构受力平衡,确保支架各个部位的受力均匀,同时考虑支架的受力性能和稳定性,防止支架发生破坏或倾倒等安全事故。
3.主塔下横梁支架设计的注意事项在主塔下横梁支架设计中,需要注意以下几个方面的问题:1)结构稳定性:支架结构需要具有足够的稳定性和承载能力,能够承受车辆荷载和风荷载等荷载条件下的作用。
大跨径混凝土斜拉桥桥面铺装力学数值模拟分析
元模拟不同层间接触条件 . 由于主要分析轮迹下 铺装层的受力状态, 考虑准确度及计算效率 , 选取 平面尺寸为 1 m ! 1 m 铺装结构体系进行计算分 析. 铺装层与 桥面板间的接 触条件取为 连续体 系、 滑动体系两种极端情况进行对比分析. 其中连 续体系粘结层单元材 料属性同铺装 层沥青混凝 土; 滑动体系粘结层单元由正交各向异性单元模 拟, 模型尺寸及材料参数见表 2. 计算模型的约束 边界条件为上下表面自由 , 与表面垂直的四周边 界完全固定. 计算模型采用三维八节点实体单元, 计算模型的侧视图、 俯视图分别见图 5、 6.
由主跨跨中至副跨跨中方向确定一路径来描述桥面板轴向应变的分布情况见图2中曲线表明在副跨跨中主跨跨中及桥塔附近桥面板轴向应变出现峰值大约为5010崖门大桥为单索面斜拉桥主梁横向抗扭刚度相对较弱图中曲线表明在非对称荷载作用下剪应变峰值出现在桥塔根部桥面板表面处而且远大于轴向应变剪应变达到12010纵向路径桥面板应变图fistraibridgedeck212温度荷载作用下桥面板受力分析大跨径混凝土桥梁在温度荷载作用下往往有较大的变形应分析温度荷载作用下桥面板的变种最不利温度荷载工况下的桥面板轴向应变分析结果见表计算结果表明崖门大桥因温度作用而产生应变温度荷载计算分析tabletemperatureloadanalysis51斜拉索构件升温1047结构整体升温2582213桥梁整体结构变形作用分析通过对崖门大桥整体结构分析桥面板在各种工况荷载作用下最不利的非对称荷载工况应变最大值为12010远小于沥青混凝土的破坏临界应变
基层弯沉水平大致相当 , 由于实际路面基层弯沉 的变异性较大 , 从弯沉角度, 大跨径箱梁混凝土桥 面板局部竖向变形对铺装层沥青混凝土要求基本 与普通路面相同. 桥面板的横向应变及竖向应变 均在 30 ! 10 - 6 以内, 此应变水平也不会造成铺装 层沥青混凝土强度破坏或疲劳破坏 .
大跨径斜拉桥钢结构临时辅助墩施工工法(2)
大跨径斜拉桥钢结构临时辅助墩施工工法一、前言大跨径斜拉桥是一种用于跨越宽阔水域或地形起伏区域的桥梁结构,具有较好的经济性和美观性。
在大跨径斜拉桥的施工过程中,临时辅助墩是必不可少的工法之一。
本文将介绍大跨径斜拉桥钢结构临时辅助墩施工工法,并从工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等方面进行详细介绍。
二、工法特点大跨径斜拉桥钢结构临时辅助墩施工工法具有以下特点:1. 施工快速:采用先建立临时支撑、再拆除的方法,可以有效降低工期。
2. 结构稳定:临时辅助墩采用特殊的结构设计,能够为主桥提供稳定的支撑。
3. 施工质量高:通过精确施工和严格质量控制,保证了施工质量的高水平。
三、适应范围大跨径斜拉桥钢结构临时辅助墩施工工法适用于大跨度、深水区和复杂地形的桥梁建设工程,能够满足施工的要求。
四、工艺原理大跨径斜拉桥钢结构临时辅助墩施工工法的理论依据是将一个用于支撑主桥的临时结构建立在原有的支撑上,并通过特殊的连接方式将其与主桥结构连接起来。
同时,采取一系列的技术措施,如监测和调整临时辅助墩的位置、使用高强度材料等,以确保施工的稳定性和安全性。
五、施工工艺大跨径斜拉桥钢结构临时辅助墩施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 地基处理:对临时辅助墩的地基进行处理,确保地基的承载能力和稳定性。
2. 临时支撑搭设:根据设计要求,搭设临时支撑结构,并进行必要的调整和固定。
3. 临时辅助墩的组装:将预制的临时辅助墩零部件进行组装,并进行检查和测试,以确保其质量和性能。
4. 辅助墩与主桥的连接:将临时辅助墩与主桥结构进行连接,并进行调整和固定,以实现临时辅助墩的功能。
六、劳动组织大跨径斜拉桥钢结构临时辅助墩施工过程中,需要合理组织施工人员的工作。
包括人员分工、协调配合、安全培训等,以确保施工进度和质量。
七、机具设备大跨径斜拉桥钢结构临时辅助墩施工需要使用一些特殊的机具设备,如吊车、起重机等。
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2 0 1 5年 3月
湖
南
交
通
科
技
Vo 1 . 4 1 N o . 1
Ma r . 2 01 5
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文章编 号 :1 0 0 8 — 8 4 4 X( 2 0 1 5 ) 0 1 — 0 1 0 9 — 0 3
在 揭示 辅助 墩 区域 桥 面 板受 力 特 性 。在此 基 础 上 , 根据仿 真结 果揭 示 的不足 , 提 出了有 效改 善措 施 。
39 60 0
图 1 主 桥 整 体 布 置 图( 单位 : m )
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J l I源自l J l收 稿 日期 : 2 0 1 4 ‘ 1 2 - 2 6 作荷简介 :樊 帅( 1 9 7 6 一 ) , 男, : l : 程师 , 主要从事 高速公路建 设 】 程 删。
拉 桥共 有 4 6座 , 其 中组合 梁 斜 拉 桥共 有 2 1座 。组 合 梁斜 拉桥 的桥 面板通 过剪 力钉连 接件 与钢梁 相结 合¨ ] , 由于边跨 辅助 墩 支反 力 作用 , 该 区主 梁受 负 弯矩 , 混凝 土桥 面板易 开裂 。 目前 , 组合梁 斜拉 桥 主 梁 方 面的研究 , 学 者 们 主要 集 中 在 主梁 的 剪 力滞 效 应 及桥 面板 的 收缩 与 徐 变 效 应方 面 曲J , 专 门针 对
为工程背景 , 运用大型有限元软件 A N S Y S 1 1 . O建立“ 梁一 实一 壳一 杆” 的混合有 限元模型 , 并对 其进 行 仿 真 分析 。结果 表 明 , 在 短 期 组合 作 用下 , 辅 助墩 区桥 面板 纵横 向受 力 总体 呈 受 弯状
态, 拉应 力 明显超标 。 为提 高辅 助墩 区桥 面板 的耐 久性 , 提 出 了在 其 钢梁 内浇 筑混凝 土填 实段
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图 2 主梁横断面布置图( 单位 : m m)
的改善措施, 为后续同类组合梁斜拉桥设计与研究提供参考。 关键 词 :斜拉 桥 ;组合 梁 ;辅助墩 ;混凝 土桥 面板 ;混合 有 限元模 型 ;改善措 施
中图分类 号 :U 4 4 8 . 2 7 文 献标识 码 : A
组 合梁兼 有 混凝 土梁与 钢梁 的优点 , 自重 轻 , 且 可 避免 钢梁 桥面铺 装 易损坏 的问题 , 是3 0 0~ 6 0 0 m 斜 拉桥 的合 理 主梁 形 式 。据 不完 全 统 计 , 我 国 已建
着 组合 梁斜 拉桥跨 径 不 断 增 大 , 辅助 墩 区 桥 面板 受
拉 开裂 问题 突 出 , 成 为 控 制桥 面 板 设计 的关 键 。 为
此, 以某组合 梁斜 拉桥 为工程 背景 , 选 取辅 助墩 区域 主梁 , 采用 大型 有 限元 软 件 A N S Y S 1 1 . 0建 立 “ 梁 一 壳 一 实” 混合 有 限元模 型 , 并 对 其进 行 仿真 分 析 , 旨
大 跨 度 组 合 梁斜 拉 桥 辅 助 墩 区桥 面 板 受 力研 究
樊 帅
( 湖南省高速公路 管理局 , 湖南 长沙 4 1 0 0 0 1 )
摘
要 :组 合 梁斜拉 桥辅 助 墩 区混 凝 土桥 面板 , 在 恒 活荷 载作 用 下 受拉 易产 生 裂缝 。为
研 究斜拉 桥辅 助墩 区混凝 土桥 面板 的 纵横 向 受 力特 性 , 以( 2 1 0+ 4 3 8+2 1 0 ) I T I 组合 梁斜拉 桥
斜 拉桥 辅助 墩 区桥面板 受力 特性研究 较少 。然 而 随
助墩 , 总体 布置 图 如 图 1所 示 。桥塔 采 用 钢 筋混 凝 土钻石 型塔 , 截 面 为 变宽 箱 型 截 面 , 塔高 1 5 0 . 2 m, 其 中桥 面 以上 高 1 1 0 . 9 m。拉 索 采 用 扇 形 布 置 , 每 个 桥塔 共 设 2 6对 拉 索 , 纵 向标 准 间 距 为 9 . 0 m, 在 边跨 尾索 区索距 为 6 m。主梁采 用槽 形 钢 梁与混 凝 土桥 面板组 成 的半 封 闭组合 梁 , 主梁两侧 设置 风嘴 , 中心线 处梁 高 3 . 5 m, 梁宽 3 9 . 6 m, 桥 面设 2 % 的双 向横坡 , 组合 梁横 断 面布 置 图如 图 2所示 。 其 中槽
成和正 在建设 中的桥 梁 , 主 跨在 4 0 0 m 及 以上 的斜
1 概 述
某 双 塔 双索 面 半封 闭钢箱 组 合 梁斜 拉 桥 , 主桥 跨径 布置 为 ( 2 1 0+ 4 3 8+ 2 1 0 ) m, 体 系采 用半 漂 浮体
系, 边 中跨 比为 0 . 4 9 1 , 在两 边 跨 内各设 置 了 1 个 辅