桩柱式桥台背墙受力参与盖梁受弯分析
钢筋混凝土桩式桥台的变形控制与裂缝治理技术研究
钢筋混凝土桩式桥台的变形控制与裂缝治理技术研究随着交通运输的快速发展,桥梁建设成为现代城市化进程中不可或缺的重要部分。
而钢筋混凝土桩式桥台作为桥梁的重要组成部分,其安全性和稳定性对于保障交通运输的顺畅至关重要。
然而,在桥梁的使用过程中,由于各种因素的综合作用,桥台可能会发生变形和裂缝,对桥梁的正常使用造成一定的影响。
因此,对钢筋混凝土桩式桥台的变形控制与裂缝治理技术进行研究,具有重要的理论和实际意义。
1. 变形控制技术的研究1.1 变形机理分析钢筋混凝土桩式桥台的变形是由于外部荷载和温度变化等因素的作用所导致的。
在桥台设计过程中,需要对其受力机理进行综合分析,了解各个因素对变形的影响程度,以便制定合理的变形控制策略。
1.2 结构设计优化在桥台的结构设计中,可以通过采用合理的剖面形式、增加支撑点等措施,优化其受力性能,减小变形的发生。
同时,可以采用适当的钢筋配筋方式和混凝土配制参数,提高桥台的整体刚度和承载能力,有效控制变形。
1.3 施工监测与控制在桥梁施工过程中,及时监测桥台的变形情况,对于及时发现和解决变形问题具有重要意义。
可以通过测量、遥感等手段,对桥台的变形进行实时监测,并及时采取相应的控制措施,保证桥台的稳定。
2. 裂缝治理技术的研究2.1 裂缝形成机理钢筋混凝土桩式桥台的裂缝形成是由于内外因素的作用所导致的,在治理裂缝之前,我们需要了解不同因素对裂缝形成的贡献程度。
除了荷载作用外,温度变化、湿度影响、材料性能等也会对裂缝的形成产生影响。
2.2 填充与修补技术对于已经形成的裂缝,采用适当的填充材料和修补技术进行治理是一种常见的方法。
可以选择耐久性好、粘结性强的填缝剂进行填充,修补后可以保持桥台的整体性能,并防止裂缝扩张。
2.3 防水及维护裂缝治理不仅仅是简单地填补裂缝,还需要防止水分和有害物质的渗入,进一步加剧桥台的病害。
因此,在裂缝治理中,应考虑到防水措施,并制定定期维护计划,保障桥台的长期稳定。
桩柱式桥台在桥梁设计中存在问题的探讨
桩柱式桥 台在桥梁设计中存在问题 的探讨
马少 卿 青海省公路科研勘测设计院
8 1 0 0 0 1
【 摘要】桥 梁的设计和建设在城市的发展中 发挥着越 来越重要的作 现断裂的现象, 这也会造成路面出现很大 的横向裂缝 。 三 桩柱 式桥台 台后路 基翻修简况 数 量越 来越 多, 在设 计工作 中桩 柱 式桥 台得 到 了 非常广泛 的应 用 , 但是 在 设 ( 1 ) 位于河岸边的桩柱式台, 台前锥坡落入水中, 都 因锥坡受潮水及 计 当中, 很多的因素都会影响到最终建设的整体 效果 , 因此, 主要探讨了 桩 河床底 移动而 下沉 , 造 成台后路 基失稳 的情况基本相 同, 路面横 向断 柱式桥台在桥 梁设计中存在的问题 , 希望能够为桥梁建设者提供经验 和借 裂, 经多年翻修, 锥坡加 固而稳定 鉴。 ( 2 ) 搭板下空隙的原 因分析: 当台前锥坡 向前移动, 台后路基填士随 【 关 键 词 l桩 柱 ; 桥 台; 桥 梁设 计 ; 问题 锥坡 移动下沉 , 造成搭板 下牢隙 , 严重 的搭板 空洞搭尾部路面横 向断 裂, 跳车 较伸缩 缝处严重, 路面下沉量在 搭板 上从0 到最大值 , 加铺沥 桥 台一般是分布在桥梁的两端 , 它能够有 效地将桥梁 上部结构 中 青调坡 难度大, 特别是当最大沉降值偏大时, 在 多次加铺沥青后造成沥 所承受的重力分散 到其他部分, 而且 对路基还有非常好的稳定作用, 能 青 路 面 形 成 车 辙 、 鼓包 , 如 望沙 路 各桥 , 包 含 涵洞 搭 板 , 全 部 拆 除 搭 板 够 增强桥梁 结构的稳定性 , 因此 桥台设计的合理性 对桥梁的整体质量 重填路基后再铺沥 青路面。 发挥着非 常重要 的作用。 在桥 台设 计中桩柱式 桥台是非常常见的一种 四 桩柱 式桥台 目前的现状 桥 台形式 , 但是在设计 的过程 中仍然存在着一些问题 , 只有对这些问题 ( 1 ) 桩柱式台锥坡设计及施工中的问题
柱式墩梁桥盖梁裂缝分析与加固对策
总458期2018年第8期(3月中)收稿日期:2017-10-16作者简介:韦国志(1969—),男,安徽合肥人,高级工程师,主要从事高速公路养护管理和改扩建工作。
柱式墩梁桥盖梁裂缝分析与加固对策韦国志(安徽省交通控股集团有限公司,安徽合肥230088)摘要:以某柱式墩梁桥为例,针对盖梁裂缝与加固对策进行分析与总结。
该盖梁原结构复算结果表明,原结构柱式墩盖梁的拉应力超标,不满足规范要求;同时,检测结果也表明柱式墩盖梁结构侧面普遍存在开裂现象。
经过方案比选,采用增大墩柱截面法对该桥盖梁结构进行加固,该方法可减小盖梁悬臂,提高现状盖梁的承载力和抗裂能力,加固后第二阶段荷载由新老混凝土共同承受,悬臂受力调整为墩柱受压。
该方案施工风险性较小,工期较短,后期养护工作量小,非常适合同类型桥梁的盖梁加固与承载能力提升。
关键词:桥梁工程;盖梁;柱式墩;裂缝;加固;增大截面法中图分类号:U445.72文献标识码:B0引言混凝土作为现代桥梁工程中的主要材料,在桥梁工程中得到广泛应用。
混凝土的抗渗、抗冻、抗腐蚀、抗碳化性能是其他工程材料所不能媲美的,其耐久年限通常可达数百年以上。
但其抗拉能力相对较差,构件容易开裂是混凝土最大的缺点。
在实际的桥梁工程中,这些问题随处可见。
通过对大量混凝土桥梁的调查研究发现,绝大多数混凝土桥梁构件均有不同程度的裂缝分布,这些裂缝大多是很细微的,对桥梁的正常运营不会造成危害;但它们并不是保持不变的,有些裂缝会在正常使用或外界环境因素的影响下,不断延伸并产生新的裂缝,进而引起混凝土渗水、碳化、剥落、内部钢筋锈蚀等一系列病害,使混凝土的强度和耐久性受到严重削弱,甚至会导致桥梁倒塌,危及行人和车辆的安全,因此必须严格监控其发展状态[1-3]。
混凝土的易开裂性一直都是混凝土桥梁安全面临的巨大挑战,在桥梁工程技术界也是一大难题。
国内外发生了很多裂缝引发的桥梁安全事故,也正因为这些常见但又不易处理的裂缝,致使桥梁病害日益加剧[2]。
桩柱式桥台位移计算以及软弱地基时对其的影响
桩柱式桥台位移计算以及软弱地基时对其的影响作者:徐妍来源:《价值工程》2014年第04期摘要:本文首先以工程实例计算简述桩柱式桥台台顶位移的计算过程,由此引申当基础为软弱基础时引起的桥台位移对于桥梁上部结构安全的影响,并概要介绍了其设计时应考虑的要素。
关键词:桩柱式桥台;软土地基;附加水平力中图分类号:U443.21 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)04-0125-021 概述桩柱式桥台是当前常用的桥台形式之一。
在软土地基上的桩柱式桥台设计时,应考虑到由于桩基发生较大的台顶位移(河心方向的水平位移)引起的桥梁病害的多种因素,从而预防桥台基础失稳。
2 台顶位移计算桩在横向荷载作用下,桩的内力和位移计算,较普遍采用的是将桩最为弹性地基上的梁,符合文克尔假定:即梁身任一点的土抗力和该点的位移成比例,简称弹性地基梁法。
因为桩与土共同承受外荷载作用,考虑到为便于计算,就需要在基本理论中做了一些必要的假定:①将土视为弹性变形介质,它具有随深度成比例增长的地基系数(即C=m×Z);②土的应力应变关系符合文克尔假定;③计算公式推导时,不考虑桩与土之间的摩擦力和粘结力;④桩与桩侧土在受力前后始终密贴;⑤桩作为一弹性构件。
根据桩的水平承载力理论,我们不难看出,在将桩侧土压力经过等效换算后得到的水平力和弯矩作用下,必定使桩基在地面处产生水平位移和转角,这样方向就会背离台后镇土指向河心。
桩基上的立柱也因此发生线位移,柱顶位置移动会使两部分叠加起来。
一部分是桩在地面处的线位移,位移方向指向河心;另一部分是由地面处的转角所引起的扭转位移。
该值就是桥台台顶的总位移。
现以普兰店市3x18m简支空心板桥为实例介绍台顶位移的计算。
桥梁工程场地场地土类型为软弱土。
桥台采用桩柱式桥台,盖梁宽度1.7m、高1.2m、长16.99m。
桩基础直径1.5m,3柱、柱间距5.5m。
台后和锥坡填土内摩擦角35°,桩身土体内摩擦角10.4°。
新规范桩柱式桥台受力与配筋计算-V2.22
新规范桩柱式桥台受⼒与配筋计算-V2.22桩柱式桥台受⼒与配筋计算——数据输⼊ V2.22⼀、基本情况1.荷载荷载标准公路-1级1为I级、2为II级、3为II级折减车道数3只能为2、3或4结构重要性系数γ0=12.填⼟情况填⼟⾼度H= 4.5m锥坡坡率 1.5内摩擦⾓Φ=35°填⼟容重γ=19kN/m3地基系数m=15000kN/m4锥坡⼟压⼒01—考虑,0—不考虑3.桥台尺⼨桥梁斜度20°桥梁正宽度13m盖梁正宽度背墙⾼度 1.133m盖梁⾼度1m台柱直径D1= 1.2m台柱个数3根台桩直径D2= 1.2m台桩个数3根台概略桩长30m4.台⽀座情况⽀座直径D⽀=200mm⽀座⾼度h⽀=53mm橡胶厚度t⽀=39mm剪切模量G⽀= 1.5Mpa台⽀座数n⽀=16个5.桥台锚栓锚栓或桥台处桥⾯连续是否设置11—设,0—不设6.跨径及联孔跨径L=20m联孔数1联孔数只能为1或2桥墩⾼度h墩= 3.367m平原区假设与桥台同⾼,不同⾼可修改墩柱直径D1=1m墩柱个数3根墩桩直径D2= 1.2m墩桩个数3根墩概略桩长L桩=15m8.墩⽀座情况⽀座直径D⽀=200mm⽀座⾼度h⽀=53mm橡胶厚度t⽀=39mm剪切模量G⽀= 1.5Mpa墩⽀座数n⽀=32个9.肋板顶受⼒情况(1)恒载盖梁⾃重P盖=625kN全台宽,含⽿背墙挡块等(不含搭板)上部重量P上=4405kN全台宽⼀孔跨径全部重量不是桥台上的上部反⼒e=0m上部荷载偏⼼距⽀承线在台柱中⼼线的桥跨⽅向为正(2)汽车按简⽀梁⾃动计算,也可⼿⼯修改车道均布荷载q K=10.5kN/m公路—I级车道集中荷载P K1=240kN车道集中荷载P K=240kN⼀孔⼀联时P汽1=105.00kN⼀列汽车产⽣的台顶最⼩竖向⼒P汽1=249.00kN⼀列汽车产⽣的台顶最⼤竖向⼒两孔⼀联时P汽2=0.00kN⼀列汽车产⽣的台顶最⼩竖向⼒汽车偏载增⼤系数β= 2.60汽车偏载引起最⼤柱反⼒与平均反⼒之⽐单车道制动⼒最⼩值Hmin=165kN制制动⼒折减系数ξ=0.50车辆荷载单轴重140kN10.温度及收缩徐变情况线膨胀系数α=0.00001安装温度15℃⼀⽉平均⽓温-23℃徐变20℃11.桥墩墩⾝桩基混凝⼟情况墩⾝砼强度等级C30墩⾝砼弹性模量E c=30000Mpa墩桩基砼强度等级C20墩桩基砼弹性模量E c=25500Mpa12.桥台桩柱混凝⼟和钢筋情况台⾝砼强度等级C25台⾝砼弹性模量E c=28000Mpa台桩基砼强度等级C25台桩基砼弹性模量E c=28000Mpa台⾝钢筋⾄砼边缘距离a s=6cm a s—构件受拉区普通钢筋合⼒点⾄受拉区边缘的距离桩基钢筋⾄砼边缘距离a s=9cm 钢筋表⾯形状系数=C1=1光圆钢筋C1=1.4 带肋钢筋C1=1.0最⼩配筋率P=0.70%钢筋弹性模量E s=200000Mpa13.汽车冲击⼒计算数据计算跨径L j=19.60m按跨径减0.4⽶⾃动计算,也可⼿⼯修改上部材料弹性模量E c=32500Mpa上部跨中截⾯惯矩I c=0.7677m4跨中每延⽶重量G=142.84kN/m14.搭板计算数据搭板长度L搭=5m搭板宽度B搭=11.75m⾏车道宽度搭板厚度H搭=0.26m搭板偏⼼距e搭=-0.4m搭板⽀承线距台柱中⼼的距离⽀承线在台柱中⼼线的桥跨⽅向为正⼆、桩基计算系数1.桥台4/α=9.64m台概略桩长L桩=30.00m4/α查JTJ 024—85 附表6.11A x0=(B3×D4-B4×D3)/(A3×B4-A4×B3)= 2.441B x0=(A3×D4-A4×D3)/(A3×B4-A4×B3) = 1.625B o0=(A3×C4-A4×C3)/(A3×B4-A4×B3) = 1.7512.桥墩4/α=9.46m墩概略桩长L桩=15m4/α查JTJ 024—85 附表6.11A x0=(B3×D4-B4×D3)/(A3×B4-A4×B3) = 2.441B x0=(A3×D4-A4×D3)/(A3×B4-A4×B3) = 1.625B o0=(A3×C4-A4×C3)/(A3×B4-A4×B3) = 1.751。
陡坡段桩柱式桥梁基桩受力分析及工程应用
实 际 , 陡坡 段桩 柱 式桥 梁 基 桩 的水 平 承 载 特 性 进 对 行 分析具 有 一定 的理论 研究 意义及 工程 应用 价值 。
所 处水 文地 质环境 的特 殊 性 , 得 很 多路 段 出现 地 使
面 高差 大 、 面变 化频 繁 、 坡 纵坡 坡 度 较 大 等 问题 。
实 际 工程 计 算 表 明 , 文 计 算 方 法 与 规 范 法 吻 合 较 好 , 大 误 差 不 足 1% , 能 够 考 虑 了基 桩 的 P △效 应 , 计 偏 本 最 0 且 一 设
于 安 全 。在 考 虑 滑 坡 推 力 作 用 的情 况 下 , 桩 内力 与 变 形 成 倍 增 长 , 端 未 平 衡 弯 矩 较 大 。为 确 保 施 工 安 全 及 工 基 桩 后 桥 梁 正 常使 用 , 须 对 桥 位 处 边 坡 进 行 局 部 的 防 护 加 固 , 必 以改 善 坡 体 与基 桩 的相 互 作 用 。
W ANG i Da ,YI Pi g a N n b o ,NI NG a u n Xi y a
( .H n nc m u i t n eerhis t e C a gh , u a 10 5 hn ; 2 G oeh ia I- 1 u a o m n a o srsac tu , h ns a H nn4 0 1 ,C ia ci n it . etenel n stt o u a nvr t,C a gh ,H n n4 0 8 ,C ia tue f n nU i s y hn sa u a 10 2 hn ) i H ei
桩柱式桥台病害检测、分析及对策
心向两侧发展 至 14周 长 , 布 于河 床 面 以上 I / 分 m范
围 , 大 裂 缝 位 于 河 床 面 以 上 2 e 处 ( 为 最 0m 宽
03m , . 5 m) 数量及 缝宽 由上 至下逐 步增加 。综合 各要 素分析表明 , 桩柱发生 了前 凸变形 , 其峰值位于河床 面
用 4辆 总重 均 为 3 t 5 的载 重 车分 别施 加 在 板梁 及 搭 板 , 拟桥 台在汽车竖 向荷载下的最 大作用 力。 模 ( ) 测量 及检 验项 目: 2 采用千 分表 测量 桥 台靠 背凹角处斜 向裂缝 及 桩柱 河道侧 半环 形 水平 裂 缝 的 宽度变化 , 以检验裂缝在试验荷载作用下 的发展状况。 采用全站仪测量桥 台各测点 的三 向位移 变化 , 以检验 桩基础在 试验荷载作用下 的短期稳定性 。 ( ) 测试结果分析。在 2 h试验荷 载连 续作用 3 4 下桥 台靠背 裂斜 向裂 缝及 桩柱 河道侧 半 环形 水 平 裂 缝均为增 大趋势 , 但数值 基本 可忽 略 ( 宽 最大 增 量 缝 0 0 5 m) 桥 台 水 平 及 竖 向位 移 值 均 较 小 ( 大 .0 r , a 最 0 4 m) 各值均不随时间变化 而增加 , .m ; 卸载后均 回复 。
及 以下 。
逐步前倾 直至台帽靠背 与上部 结构接 触 而停 止 , 致使 上部结 构纵桥 向无 自由伸缩空间 ; 当温度升高 时, 上部
结构 的温度 荷载直接顶 推桥 台靠 背 , 导致桥 台各构 件 病 害的产生 , 甚者破坏 承载能 力。本 文通 过对 实桥病
害的检查 、 荷载试 验以及结构模拟计算验证 , 静 综合评
( 伸缩缝 ) 桥 台 位置设 置 型钢 伸缩 缝 ; 无 , 板式橡 胶支 座, 桩柱接盖梁桥 台, 单排 6 ̄ m的钻孔灌 注桩基础 。 q0 8 设计 荷载 : 汽车-0 , 2 级 挂车.0 , 10 人群荷 载 3 5 N m 。 . k / 该桥建成通车运 营 l , 0年 所处城市次干路 。
水平位移荷载作用下桥台背墙的受力特性和参数分析
总第317期交 通 科 技SerialNo.317 2023第2期TransportationScience&TechnologyNo.2Arp.2023DOI10.3963/j.issn.1671 7570.2023.02.018收稿日期:2022 11 30第一作者:李正阳(1999-),男,硕士生。
水平位移荷载作用下桥台背墙的受力特性和参数分析李正阳1 雷 凡2(1.武汉理工大学交通与物流工程学院 武汉 430063; 2.武汉理工大学船海与能源动力工程学院 武汉 430063)摘 要 为研究梁桥桥台背墙的受力特性,采用有限元软件ABAQUS建立典型简支梁桥桥台背墙的实体单元模型,通过在台背墙顶部逐级施加水平位移荷载,研究台背墙从弹性状态到屈服破坏的抗推力 变形效应,并通过分析比较加载位置与台背墙厚度2个参数研究台背墙的受力特性。
结果表明,在顶部位移荷载下,台背墙根部会经历弹性阶段-混凝土开裂-钢筋屈服-结构破坏的典型受弯破坏过程;随着荷载作用位置的下移,桥台背墙的受力破坏模式逐渐由受弯破坏为主逐渐向受剪破坏为主转变,桥台背墙水平抗推能力显著增强,但整体抗变形能力有所减弱,延性也有所下降;台背墙的厚度对台背墙的力学性能有一定的影响,但不同厚度下桥台背墙的变形能力和延性差别不大,然而厚度较大的台背墙屈服荷载和峰值荷载均较大,表现出更好的力学性能。
关键词 桥台 背墙 受力特性 数值模拟中图分类号 U441 U443.21 强震作用下,桥梁上部结构可能产生过大位移而与桥台背墙发生碰撞,地震调查发现,这种梁体台背墙碰撞是非常常见的[1]。
过大的撞击力会导致台身强度破坏,主要表现为台背墙开裂、翼墙折断、防震挡块脱落等。
2008年汶川大地震中,数座桥台台身严重损坏,甚至一些桥台的背墙被剪断,引发落梁。
E.Maragakis等[2]对强震下单墩刚构桥“台 梁”间的碰撞效应展开研究,他们发现,“台 梁”间的碰撞在控制桥梁结构地震响应方面能起到决定性的作用。
钢筋混凝土桩式桥台的结构体系与力学性能分析
钢筋混凝土桩式桥台的结构体系与力学性能分析钢筋混凝土桩式桥台是一种常见的桥梁结构形式,具有承载能力强、稳定性好、施工便利等优点,被广泛应用于公路、铁路等工程建设中。
本文将对钢筋混凝土桩式桥台的结构体系与力学性能进行分析。
钢筋混凝土桩式桥台的结构体系通常由桥台墩、墩座、桥梁梁面等组成。
桥台墩是承载桥梁梁面荷载的主要构件,其一般采用方形或矩形的横截面形式。
墩座起到连接桥台墩和桥梁梁面的作用,并通过桩基来传递荷载到地基。
而桥梁梁面则负责承载行车荷载,并将荷载传递到桥台墩和基础中。
在钢筋混凝土桩式桥台中,桥台墩的设计通常采用抗倾覆和抗震的考虑。
为抵抗水平力,桥台墩通常采用横肢形式,即在墩底设置横向肢体,提高桥台墩的抗倾覆能力。
此外,桥台墩还需要考虑抗震性能,通过设置竖向钢筋和加固肢体,提高桥台墩的抗震能力。
墩座的设计通常包括垫石和基础两部分,垫石用于调整桥面铺装和梁面间的高度差,基础则是传递荷载到地基的关键。
桥梁梁面一般采用板梁或箱梁结构,板梁结构适用于跨度较小的桥梁,而箱梁结构适用于跨度较大的桥梁。
钢筋混凝土桩式桥台的力学性能主要包括强度、刚度和稳定性等方面。
强度是指材料或构件抵抗外力破坏的能力,在设计中通常采用承载力作为强度的评价指标。
桥台墩的强度主要取决于混凝土和钢筋的强度,在设计中需要考虑荷载的大小和作用方向,并进行强度校核,以确保桥台墩具有足够的承载能力。
墩座和桥梁梁面的强度设计与桥台墩类似,也需要考虑荷载的大小和作用方向,以及材料的强度参数。
刚度是指材料或构件抵抗变形的能力,在桥梁工程中通常采用刚度指数来评价。
钢筋混凝土桩式桥台的刚度主要由墩身、墩座和桥梁梁面的刚度共同决定。
墩身的刚度主要取决于桥台墩的截面形状和墩底肢体的设置,而墩座的刚度主要由垫石的刚度和基础的刚度共同决定。
桥梁梁面的刚度则与梁体截面形状和材料的弹性模量相关。
在设计过程中,需要满足桥梁梁面的刚度和墩身的刚度需求,以确保桥台整体具有足够的刚度。
钢筋混凝土桩式桥台的荷载试验与分析
钢筋混凝土桩式桥台的荷载试验与分析钢筋混凝土桩式桥台是常见的桥梁结构形式之一,它由桥台上部构造和桥台下部构造组成。
在设计和施工过程中,为了确保桥台结构的安全性和稳定性,需要进行荷载试验与分析。
本文将围绕这个主题展开,探讨钢筋混凝土桩式桥台的荷载试验与分析方法、实验装置及结果分析等相关内容。
一、荷载试验方法钢筋混凝土桩式桥台的荷载试验是用来模拟真实运行状态下的荷载作用,并通过监测与分析来验证桥台结构的性能和稳定性。
常见的荷载试验方法包括静力荷载试验和动力荷载试验。
1. 静力荷载试验静力荷载试验是通过在桥台顶部或其他位置施加静载荷,观测和记录桥台结构的变形和应力变化。
试验中常用的荷载形式有均布荷载、点荷载等,可以根据实际情况选择合适的荷载形式。
试验过程中每个荷载阶段需保持一定时间,以观测桥台在恒定荷载下的变形和应力稳定状态。
通过监测测点上的位移、应力、挠度等参数,分析桥台结构在各个荷载阶段的变形和应力响应。
2. 动力荷载试验动力荷载试验是通过在桥台上施加冲击荷载,观测和记录桥台的动力响应。
通常采用冲击锤或振动器在桥台上施加冲击力,通过监测加速度、速度和位移等参数,分析桥台结构在动力荷载下的振动特性和响应。
动力荷载试验可以通过模态分析、频率响应分析等方法,获取桥台结构的固有频率、阻尼比以及主要模态形式,从而评估桥台结构的动力性能。
二、实验装置进行钢筋混凝土桩式桥台的荷载试验时,需要搭建相应的实验装置,以确保试验过程的准确性和安全性。
常见的实验装置包括荷载施加系统、位移测量系统、应力测量系统等。
1. 荷载施加系统荷载施加系统通常由液压机、受力梁和荷载传感器等组成。
通过控制液压机施加不同的静力或动力荷载,荷载传感器可实时监测并记录施加荷载的大小和变化。
2. 位移测量系统位移测量系统用于监测桥台结构在荷载作用下的位移变化。
常见的位移测量方法包括全站仪、测距仪、激光扫描仪等。
通过在桥台不同位置设置测点,并记录测点的三维坐标,可以计算得到桥台的变形量和变形趋势。
钢筋混凝土桩式桥台的荷载试验与模型分析
钢筋混凝土桩式桥台的荷载试验与模型分析钢筋混凝土桩式桥台是一种常见的桥梁结构形式,它承载着桥梁的荷载,并起到连接桥面板和桥墩的作用。
为了保证桥台的安全性和可靠性,进行荷载试验和模型分析是必不可少的工作。
钢筋混凝土桥台的荷载试验是通过实际加载来模拟桥梁在使用过程中的荷载情况,以验证桥梁结构的安全性和承载能力。
试验过程中需要选择合适的荷载组合和加载方式,如静载试验、动力荷载试验等。
试验结果将通过观测和测量来获取,包括结构变形、应力分布等参数,进而评估桥台的受力性能。
模型分析是利用计算机辅助工具对钢筋混凝土桥台进行数值模拟,以获取结构的受力情况并进行分析。
基于数学模型和有限元理论,可以预测桥梁在不同荷载条件下的行为和响应。
通过模型分析,可以对桥体进行优化设计,提高其承载能力和抗震性能。
在进行荷载试验和模型分析时,需要考虑以下几个方面:首先,确定荷载组合。
桥梁所承受的荷载包括恒载、活载和地震荷载等多种组合,需要根据实际情况确定加载方式和加载顺序,以模拟真实的荷载条件。
其次,选择合适的试验设备和工具。
荷载试验需要使用专业的测力仪器、应变计等设备进行观测和测量。
模型分析则需要借助计算机软件,如ANSYS、ABAQUS等进行数值计算和模拟。
然后,进行数据处理和分析。
荷载试验得到的数据需要经过处理和分析,计算结构的变形、应力等参数,评估桥台的承载能力和稳定性。
模型分析也需要对计算结果进行验证和分析,优化桥台的设计方案。
最后,根据试验和分析结果提出结论和建议。
基于试验和模型分析的结果,可以评估桥台的安全可靠性,并提出改进设计的建议,包括加强结构的某些部位、采用新的材料等。
钢筋混凝土桩式桥台的荷载试验与模型分析对于确保桥梁的安全性和可靠性至关重要。
通过这些工作,可以优化设计方案,提高桥台的承载能力和抗震性能,为桥梁的使用和维护提供科学依据。
钢筋混凝土桩式桥台的变形特性与变形控制技术研究
钢筋混凝土桩式桥台的变形特性与变形控制技术研究钢筋混凝土桩式桥台是现代桥梁工程中常见的结构形式之一。
在桥梁工程中,桥台是连接桥面与桥墩的重要部分,它承载着桥面的荷载,并将其传递到桥墩上,起到稳定和支撑的作用。
然而,由于自然环境的变化,桥台存在着一定的变形特性,因此如何控制桥台的变形成为了工程设计和施工中的重要问题。
本文将探讨钢筋混凝土桩式桥台的变形特性和变形控制技术。
首先,我们来了解一下钢筋混凝土桩式桥台的变形特性。
桥台的变形主要包括弯曲变形、剪切变形、挤压变形和沉降变形等。
其中,弯曲变形是桥台最主要的变形形式,而剪切变形和挤压变形则是其次。
桥台的沉降变形则是由于桩基的荷载传递引起的。
这些变形特性会随着施工质量、自然环境的变化以及使用年限的增加而逐渐产生。
因此,为了确保桥台结构的安全性和稳定性,我们需要采取相应的措施进行变形控制。
针对钢筋混凝土桩式桥台的变形控制,我们可以从以下几个方面进行研究和探讨。
首先,需要对桥台的结构形式和设计参数进行合理的选择。
在桥台的设计过程中,应考虑到桥梁的使用要求和地质条件等因素,选择合适的桥台结构形式和设计参数。
例如,在地震带区域,应采用更加稳定和耐震的桥台结构形式,并合理选择桥台的横断面尺寸和钢筋的布置。
通过优化设计,可以减小桥台的变形量和变形速率,提高结构的稳定性。
其次,需要合理选择桥台材料和施工工艺。
在桥台的材料选择方面,应选择质量较好的钢筋混凝土材料,并进行充分的试验和检验,确保材料的强度和稳定性。
在施工工艺方面,应严格按照设计要求进行施工,确保桥台结构的质量和稳定性。
例如,在桩基施工过程中,应注意控制施工质量,确保桩基的承载能力和稳定性,从而减小桥台的沉降变形。
再次,需进行桥台变形的监测和评估。
通过对桥台变形的监测和评估,可以及时了解桥台的变形情况,并采取相应的措施进行调整和修复,以确保桥台结构的安全和稳定。
桥台变形监测主要包括实测和理论计算两种方法。
实测可以通过使用应变计、位移计和倾斜仪等仪器设备进行,以获取实际的变形数据。
钢筋混凝土桩式桥台的裂缝控制与风险评估
钢筋混凝土桩式桥台的裂缝控制与风险评估钢筋混凝土桩式桥台作为桥梁结构的重要组成部分,承担着承载桥面荷载、固定桥梁墩柱、分散桥梁荷载的重要功能。
然而,在长期使用和自然环境的作用下,桥台出现裂缝是一个常见的问题。
本文将针对钢筋混凝土桩式桥台的裂缝进行控制措施的讨论,并对裂缝引起的风险进行评估。
一、钢筋混凝土桥台裂缝的原因钢筋混凝土桩式桥台裂缝的形成原因主要包括以下几个方面:1. 应力集中:桥台在承受荷载时,由于荷载效应,会导致桥台上出现应力集中,进而引发裂缝的产生。
2. 温度效应:温度变化会导致钢筋混凝土的体积膨胀或收缩,进而产生内部应力,从而引发裂缝。
3. 地震作用:地震的振动会在桥台上引起应力的集中,进而导致裂缝的形成。
4. 环境侵蚀:强酸、强碱的侵蚀以及氯离子的渗透等环境因素会削弱混凝土的力学性能,加速裂缝的形成。
二、钢筋混凝土桥台裂缝的控制措施为了控制钢筋混凝土桥台的裂缝,以下几个方面的措施可以采取:1. 桥台设计:在桥台的设计过程中,应合理选取材料、结构形式和构造措施,以增加桥台在承受荷载时的整体稳定性。
2. 加固措施:对于已经出现裂缝的桥台,可以采用加固措施,如增加纵向和横向钢筋等方式来增强桥台的抗裂能力。
3. 监测与维护:定期对桥台进行监测与维护,及时发现和修复裂缝,以防止裂缝扩大和进一步危害桥梁的结构安全。
4. 防止环境侵蚀:通过采取措施,如加强桥台防水层、避免化学物质的侵蚀等,可以减缓环境因素对桥台裂缝形成的影响。
三、钢筋混凝土桥台裂缝风险评估钢筋混凝土桩式桥台的裂缝可能引发以下几个方面的风险:1. 结构安全风险:裂缝的形成会削弱桥台的结构强度和刚度,进而导致桥台的结构安全问题,可能出现塌方、桥梁坍塌等事故。
2. 使用寿命缩短:桥台出现裂缝后,容易引发混凝土的进一步侵蚀和破坏,减少桥台的使用寿命。
3. 经济损失:桥台裂缝的修复和加固需要耗费大量的人力、物力和财力,给相关单位带来经济负担。
桩柱式桥台背墙受力参与盖梁受弯分析
桩柱式桥台背墙受力参与盖梁受弯分析摘要:作为桥台结构的一部分,桥台背墙受多种荷载作用影响.现有规范对桥台背墙的受力算与配筋没有明确的规定,设计人员往往依据经验来为桥台背墙配筋,对于其合理性缺少理论依据。
本文首先运用大型有限元程序ANSYS,采用分离式实体建模的方法,建立了桩柱式桥台(双柱桩)有限元实体模型,分析了三种不同加载方式下桥台背墙结构的应力,变形变化情况;其次,通过对关键部位截面的分析,得出桥台背墙结构参与盖梁受弯贡献大小。
通过分析最终给出了对设计人员有益的背墙设计结论。
关键词:桥台背墙分离式实体建模抗弯承载力抗裂性1.桩柱式桥台结构模型的建立为了计算方便对该实体模型做了三个方面的简化:实体建模,约束条件,荷载加载。
在实体建模方面,不考虑耳墙,仅仅建立了桥台盖梁,背墙实体;在约束条件方面,没有去模拟桥台盖梁底和土的接触作用。
2.混凝土SOLID65单元模型的建立(l)台后土压力对于背墙受力!变形情况的影响远小于恒,活载对背墙受力情况的影响。
台后土压力对于工Z方向最大拉应力值几乎没有影响,在Y方向产生拉应力值相对较大,但与恒活载产生的拉应力值相比较小。
故在随后研究中不计台后土压力效应;(2)在恒活荷载作用下,桥台结构在X方向拉应力分布区域主要位于桥台桩顶及跨中部位,最大拉应力值为1.67MPa。
桥台背墙结构在X方向的拉应力分布区域主要位于桩顶部位,其影高度约为一倍背墙宽度。
综上所述,在随后对桥台背墙参与盖梁受弯分析的研究中不再考虑台后土压力的作用,仅考虑桥台结构在恒活载作用下的受力情况。
3.桥台背墙结构参与盖梁受弯分析由恒,活载作用下桥台结构在X方向的应力云图得,桥台背墙结构参与盖梁受弯的部位主要位于桩顶及跨中部位。
首先,分析桩顶(跨中)处横截面外侧背墙单元节点拉(压)应力与桥台盖梁单元节点最大拉(压)应力的比重,以此作为判断桥台背墙参与盖梁受弯大小的依据;然后对于桥台背墙结构单元节点应力随高度变化做进一步的分析,从而确定随着高度的变化桩顶处背墙结构参与盖梁受弯的变化规律及范围。
剖析山区桩柱式桥梁受力的设计
剖析山区桩柱式桥梁受力的设计任佳贝【摘要】概述了山区桥梁设计应遵守的基本原则,从桥梁外业勘测、下部结构选择、上部构造设计等方面,对桩柱式桥梁受力的设计进行了论述,总结了桥梁设计中的注意事项,从而提高山区公路桥梁的安全性及适用性。
%This paper summarized the basic principles of mountain bridge design,from the bridge field survey,lower part structure selection, upper structure design and other aspects,discussed the pile type bridge force design,summarized the matters needing attention in bridge design, so as to improve the safety and applicability of mountainous highway bridges.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】2页(P176-176,177)【关键词】山区桥梁;桩柱;桥墩;桥台;桥梁结构【作者】任佳贝【作者单位】山西省公路局太原分局勘测设计所,山西太原 030012【正文语种】中文【中图分类】U442.5我国山区地带,多伴随着地势落差比较大,沟谷以及悬崖等特殊地势地形比较多,所以在公路工程项目建设中桥梁的施工项目也增加了很多,而且其桥梁比例也很高。
但由于山区的地质以及相应的环境等,例如纵坡大或者是半边桥的形式比较多,这使得山区公路桥梁的设计无形中增加了大量的限制元素。
总的来说,将山区的地质环境以及自然环境结合,并利用现场的勘探,综合性的对桥梁设计的因素等进行分析,提高桥梁细部结构的设计,这就是现阶段山区桥梁工程设计师应该注意的重点,而且这也是保障桥梁结构可以顺利施工并安全通车的根本所在。
圆柱墩盖梁及柱间系梁受力验算
圆柱式墩盖梁受力分析验算第一部分、Ⅰ40b工字梁受力验算40b工字钢用做主平面受弯横梁(尺寸及参数:h=400mm, b=144mm,I x =22800cm4,w x =1140cm3,理论重量=73.878(kg/m))1、总的荷载叠加量⨯q==(单位从t换算为KN)7.1⨯⨯93KN/m5.105.22.2q=93.5KN L=7.4m W 截面抵抗矩查表m N m KN ql M .640000.64084.75.93822max ==⨯== MPa m N W M 7.280).(107.2801021140640000266max max =⨯=⨯⨯==-σ 2、悬臂段A-C 段:MPa m N W M m ql M 6.125)/(106.1251021140286373.N 2863732475.293500226622=⨯=⨯⨯===⨯-=-=--σ 3、简支段A-B 段:x=6.175,a=2.475,L=7.4MPa W M m N 16.16110211405.367433.5.367433172.02136241]83.067.16.0[21362414.7175.6)4.7475.221()175.6475.21[(2175.64.793500M 6175.6=⨯⨯===⨯=-⨯⨯=-⨯+⨯-⨯⨯⨯=-σ带模板169.8Mpa应对40b 工字钢进行适当加强。
4、挠度AC=BD)()()()m L mm L l a l a EL qal f f D c 4.75.18400mm 17.0217.0000785.014.7475.234.7475.2621022800101.2244.7475.298500136(24332281133223==-=-⨯=-⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-+==-A- Bmm L mm lE ql f l a 5.1840074004005.18)685.25(008.0)4.7475.2245(21022800101.23844.798500a 245I 3842x 228114224max ===-⨯=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=+=-)(时, 第二部分、φ10串杠受力验算D=10cm 碳圆(尺寸及参数:d=100mm, I x =491cm 4,w x =98.2cm 3,截面面积=78.5cm 2,理论重量=61.7(kg/m ))剪力验算:)3(85][7.3805.014.3304100304100t 41.30465.121P 65.12135.125.05.22.27.12钢)(A MPa MPa A P N t==⨯======⨯+⨯⨯ττ 弯曲应力验算:毛截面抵抗拒:97.222102.98072.03041002.9840982.0W 6333W MPa W M cm r d =⨯⨯=====-σπ 刚度验算:mm L mm EI Pl fA cm r d d I 36.0400036.010491101.23072.030410034917854.00491.064811334444==⨯⨯⨯⨯⨯======- π (悬臂构件,计算跨度取实际长度2倍。
桩基塔架受力分析报告
桩基塔架受力分析报告
报告内容:
本次报告对桩基塔架的受力分析进行了详细研究。
首先,我们对塔架的结构进行了全面的调研和测量,获取了塔架的几何参数和相关的设计要求。
接下来,我们根据实际情况,选择了适当的方法进行受力分析。
1. 成员受力分析:
我们首先对桩基塔架的各个结构成员进行了受力分析。
通过对主要构件如主梁、立柱、拐角连接处等进行受力分析,我们确定了每个构件在不同受力作用下的内力和弯矩分布情况。
同时,我们还进行了梁的承载力计算和柱的稳定性分析,以确保结构的完整性和安全性。
2. 地基承载力计算:
接着,我们对桩基塔架的地基进行了承载力计算。
通过考虑地基的类型、土壤的特性和塔架的实际荷载情况,我们使用经典的土力学理论计算了地基的承载力,以保证地基的稳定性和安全性。
3. 风载和地震力计算:
在受力分析中,我们还考虑了风载和地震力对塔架的影响。
通过按照相关规范和标准进行风载和地震力计算,我们确定了塔架在不同工况下的受力情况,并进行了结构的抗风和抗震验算。
4. 整体稳定性分析:
最后,我们对整个桩基塔架结构进行了整体稳定性分析。
通过考虑各个构件间的相互作用和整体的承载能力,我们判断了塔架结构的整体稳定性,并对结构的稳定性进行了评估。
综上所述,我们通过对桩基塔架的受力分析,对其结构的稳定性和安全性进行了全面分析和评估,并提出了相应的设计建议。
本报告为后续工程的设计和施工提供了有价值的参考。
桩柱式桥台背墙受力分析及其参与盖梁受弯分析的开题报告
桩柱式桥台背墙受力分析及其参与盖梁受弯分析的开题报告一、研究背景与意义随着交通运输业的发展,大型桥梁的建设越来越重视其安全性和持久性。
桥台是桥梁的支撑结构之一,其作用是支撑着跨越水面或地面的桥梁。
桩柱式桥台是一种常用的桥台结构形式,其背墙是桥台结构中承载水平及垂直荷载的主要构件之一。
因此,对于背墙受力分析及其参与盖梁受弯分析的研究是桥台结构设计中的关键问题。
目前,对于桩柱式桥台背墙受力分析及其参与盖梁受弯分析的研究基本上都是基于理论分析和数值模拟。
然而,在实际工程应用中,存在着众多的实际因素,如地基的差异、材料水平的差异等等,其会对结构的力学性能和安全性产生不同的影响。
此外,目前关于桩柱式桥台背墙受力分析及其参与盖梁受弯分析的研究,少有是通过实验验证的,因此仍存在不确定因素。
因此,本文的研究目的是通过结合理论分析、数值模拟和实验研究的方法,考虑实际工程中的因素,探讨桩柱式桥台背墙受力分析及其参与盖梁受弯分析的相关问题,为桥梁结构的设计提供科学依据和理论基础。
二、研究内容与方法本文的研究内容主要包括以下方面:1. 分析桩柱式桥台背墙的受力特点以及背墙与盖梁的相互作用关系。
2. 建立桩柱式桥台背墙在水平和垂直荷载作用下的受力模型,并利用相关软件进行数值模拟和分析。
3. 针对所建立的数值模型,设计合理的实验方案,通过物理实验检验数值模拟结果的可靠性和准确性。
4. 基于得到的理论分析、数值模拟和实验测试结果,对桥台的力学性能和安全性进行分析和评价。
本文的研究方法主要包括以下方面:1. 理论分析法:结合桥梁结构力学学科的相关理论,分析桩柱式桥台背墙受力特点及其参与盖梁受弯分析的基本原理。
2. 数值模拟法:利用ANSYS等专业软件,建立桩柱式桥台背墙受力模型,通过数值模拟的方法,分析桥台在水平和垂直荷载作用下的受力情况和强度大小。
3. 实验研究法:通过现场实验和室内模型实验,设计合理的实验方案,检验数值模拟结果的正确性。
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桩柱式桥台背墙受力参与盖梁受弯分析
中图分类号:u4 文献标识码:a 文章编号:1007-0745(2012)12-0232-01
摘要:作为桥台结构的一部分,桥台背墙受多种荷载作用影响.现有规范对桥台背墙的受力算与配筋没有明确的规定,设计人员往往依据经验来为桥台背墙配筋,对于其合理性缺少理论依据。
本文首先运用大型有限元程序ansys,采用分离式实体建模的方法,建立了桩柱式桥台(双柱桩)有限元实体模型,分析了三种不同加载方式下桥台背墙结构的应力,变形变化情况;其次,通过对关键部位截面的分析,得出桥台背墙结构参与盖梁受弯贡献大小。
通过分析最终给出了对设计人员有益的背墙设计结论。
关键词:桥台背墙分离式实体建模抗弯承载力抗裂性
1.桩柱式桥台结构模型的建立
为了计算方便对该实体模型做了三个方面的简化:实体建模,约束条件,荷载加载。
在实体建模方面,不考虑耳墙,仅仅建立了桥台盖梁,背墙实体;在约束条件方面,没有去模拟桥台盖梁底和土的接触作用。
2.混凝土solid65单元模型的建立
(l)台后土压力对于背墙受力!变形情况的影响远小于恒,活
载对背墙受力情况的影响。
台后土压力对于工z方向最大拉应力值几乎没有影响,在y方向产生拉应力值相对较大,但与恒活载产生的拉应力值相比较小。
故在随后研究中不计台后土压力效应;(2)在恒活荷载作用下,桥台结构在x方向拉应力分布区域主要位于桥台桩顶及跨中部位,最大拉应力值为1.67mpa。
桥台背墙结构在x方向的拉应力分布区域主要位于桩顶部位,其影高度约为一倍背墙宽度。
综上所述,在随后对桥台背墙参与盖梁受弯分析的研究中不再考虑台后土压力的作用,仅考虑桥台结构在恒活载作用下的受力情况。
3.桥台背墙结构参与盖梁受弯分析
由恒,活载作用下桥台结构在x方向的应力云图得,桥台背墙结构参与盖梁受弯的部位主要位于桩顶及跨中部位。
首先,分析桩顶(跨中)处横截面外侧背墙单元节点拉(压)应力与桥台盖梁单元节点最大拉(压)应力的比重,以此作为判断桥台背墙参与盖梁受弯大小的依据;然后对于桥台背墙结构单元节点应力随高度变化做进一步的分析,从而确定随着高度的变化桩顶处背墙结构参与盖梁受弯的变化规律及范围。
对于背墙结构在桩顶及跨中部位各取一横截面进行研究,这2个面距背墙一侧的距离分别为火任2.62m,5.52m 由模型截面应力可以得到一下结论:
(l)桥台背墙结构在参与盖梁受弯时,桩顶处主要承受拉应力,
跨中部位承受压应力
(2)在背墙同一高度,桥台背墙结构外侧部位参与盖梁受弯贡献要大于内侧部位。
在桩顶处,背墙结构外侧部位参与受弯拉应力最大比重为29%,背墙内侧部位参与盖梁受弯拉应力的最大比重为15%。
其影响高度大约等于一倍背墙宽度,应在此高度内应加大x
方向纵向钢筋数量,可为桩顶盖梁此宽度范围内配筋的1/3;在跨中处,背墙结构外侧部位参与盖梁受弯最大比重为33%,内侧部位参与盖梁受弯最大比重为23%,但均为受压,压应力数值较小,设计时无需加强。
4.本文主要研究桥台背墙在恒,活载及台后土压力作用下桥台背墙的受力情况,通过三种加载方式下背墙受力情况的分析及桥台结构仅在恒,活载作用下背墙结构参与盖梁受弯的分析,得以下结论:(l)台后土压力作用对整个桥台结构的受力及裂缝的产生影响较恒活载作用下小;
(2)通过三种加载方式下的抗裂分析,得出台后土压力对于裂缝的产生几乎没有贡献,在荷载综合作用下我们得到了裂缝产生的部位位于桥台跨中背墙与盖梁连接的部位,与x方向拉应力主要分布区域相一致;
(3)在恒活载作用下,背墙结构主要在桩顶处参与盖梁受弯,其纵向(x方向)弯曲拉应力最大比值约为30%,影响高度大约等于一倍背墙宽度”
参考文献:
[l]jtgd62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[s].北京:人民交通出版社,2004
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