关键词： 高墩桥梁   动力冲击系数   车辆过桥   数值计算  

摘要： 移动荷载作用下动力冲击问题与桥梁设计、运营维护密切关联,涉及桥梁结构建造经济性与服役安全性。当前的众多研究主要聚焦车辆过桥的动力放大,而单个车辆过桥行为的动力放大系数往往并不等同于桥梁设计阶段采用的动载系数。论文基于车-桥-墩耦合系统模型动力响应数值仿真计算,给出桥梁动力冲击系数(bridge impact factor,BIF)的定义和计算方法。针对某高墩大跨梁桥,开展BIF计算和影响因素研究,分析限行速度、路面平整度等对BIF的影响。结果表明:BIF是与桥梁状态相关的固有特征参数,和桥梁的容许荷载、限行速度、路面平顺性等因素密切相关;BIF随着限行速度增大而增大,但当限行速度超过最不利速度时,BIF则保持不变;路面不平度对BIF有更显著的影响,随着路面不平度的增加,BIF进一步放大;当桥面发生恶化时,可以实施桥面铺装修复或限速限载来确保BIF在允许范围内。该研究揭示了桥梁BIF取值及衍化规律,可为同类型桥梁设计及运维管理提供指导与参考。

关键词： 稳定性   双肢薄壁高墩   连续刚构桥   悬臂施工   非线性分析  

摘要： 为确保高墩连续刚构桥施工期间的安全性,以新站特大桥为例,运用有限元仿真技术对双肢薄壁高墩连续刚构桥在最大悬臂施工阶段的稳定性进行了深入分析。在理想状态和墩顶偏位缺陷状态2种情况下,分别对最大悬臂施工阶段结构的线性、几何非线性和双重非线性的稳定性进行了综合分析。研究结果表明:在理想状态下,仅考虑线性稳定性时,最大悬臂状态的结构稳定系数为13.36;当考虑几何非线性时,该稳定系数降至12.32;进一步考虑双重非线性后,该稳定系数进一步降低至7.83,分别较理想状态下降了7.78%和41.39%。在墩顶偏位缺陷状态下,仅考虑线性稳定性时,最大悬臂状态的结构稳定系数为13.26;考虑几何非线性后,该稳定系数降至11.65;考虑双重非线性时,该稳定系数降至5.31,分别较理想状态下线性稳定系数下降了12.8%和60.25%。由此可见,在进行最大悬臂施工阶段稳定性分析时,非线性稳定性在实际应用中具有更高的价值,且墩顶偏位缺陷对稳定性有一定影响,施工时应严格控制桥墩的垂直度。

关键词： 连续刚构桥   施工监控   敏感性分析   有限元模型  

摘要： 在连续刚构桥的施工中,材料性能以及外部环境等因素的影响,导致最终成桥状态与设计理论状态存在偏差,为研究施工过程中各控制参数对桥梁结构影响的敏感度,保证桥梁成桥状态线形符合规范要求,以某7跨连续刚构桥为例,采用Midas Civil建立该桥有限元模型,对各影响因素进行敏感性分析。结果表明,混凝土重度、预应力损失、弹性模量、年温差温度荷载对主梁的线形敏感性较大,而主梁应力对混凝土重度、预应力损失、局部日照温差参数敏感性较大。

关键词： 小半径曲线   连续刚构桥   线形   应力   施工控制  

摘要： 高墩大跨小半径曲线连续刚构桥施工控制是确保施工过程中结构安全、成桥线形和应力符合设计要求的关键。文章以斜沟5号特大桥为工程背景,对高墩大跨小半径曲线连续刚构桥的施工控制进行研究。采用有限元仿真分析方法对全桥施工过程进行分析,研究悬臂施工及合龙过程中主梁线形和应力的变化规律,确定各梁段施工预拱度,制定现场施工监控方案并开展施工中线形和应力实时监测。通过对理论值与实测值对比分析,表明施工过程中全桥线形和应力控制良好,施工过程结构安全。

关键词： 单-双肢组合式墩   连续刚构桥   有限元分析   施工稳定性  

摘要： 单-双肢组合式空心薄壁高墩是我国山区刚构桥主墩常用的结构形式之一,在刚构桥建设中应用逐渐广泛,但其施工过程稳定性研究尚较少。依托最高墩达138 m的德余高速公路巴洛河特大桥建造过程,利用有限元计算模型,对组合式墩在各施工阶段的稳定性分析并与理论公式校核。结果表明:裸墩阶段、最大悬臂阶段和成桥阶段,组合式墩稳定性都介于单肢墩与双肢墩间;最大悬臂阶段是稳定性控制关键阶段;横风、纵风和挂篮对刚构桥施工过程的稳定性影响很小;单肢高度与组合式墩的稳定性呈正相关,设计时建议取墩高的30%~50%。研究可为单-双肢组合式高墩刚构桥设计与施工提供参考。

关键词： 薄壁高墩   连续刚构桥   施工过程   有限元   稳定性分析  

摘要： 连续刚构桥是重丘山岭的复杂地带使用最为广泛的结构形式之一,其施工阶段的结构稳定性及安全性不容忽视。以墩高为138m连续刚构桥作为研究对象,利用桥梁专用软件MidasCivil建立该桥的空间有限元模型,模拟计算该桥薄壁墩最高裸墩、最大悬臂阶段和成桥3种状态的稳定性,对理论公式与有限元模型计算结果进行对比分析。结果表明,每个施工阶段在各工况下的稳定性满足要求,最大悬臂状态为最不利工况,其风荷载及温度荷载对桥墩稳定性影响不大,结构自重对最高裸墩稳定性影响较大,在成桥状态下整体升降温对桥梁结构稳定性影响较小;通过局部单元建立平衡方程进行理论推导,并与有限元分析的结果进行对比分析,其结果较吻合。

关键词： 高墩大跨连续刚构桥   抗风性能   CFD数值模拟   颤振稳定性能   F参数  

摘要： 高墩大跨径连续刚构桥凭借其施工成本低、跨越能力强等优点,在山区峡谷等不良自然条件下的桥梁建设中得到广泛应用。本文深入探讨高墩大跨径连续刚构桥在施工状态下的抗风稳定性问题,通过选取施工过程中4个典型主梁断面,运用数值模拟方法,分析流场速度、涡旋及断面各位置压力分布特点,进而得到各断面的三分力系数;最后采用颤振稳定性参数F进行综合评估,对施工状态下的主梁颤振稳定性进行判定,以便为确保桥梁建设的安全性与耐久性提供重要的理论依据和技术支撑。

关键词： 高墩   施工控制   连续刚构桥   大跨  

摘要： 为规范桥梁施工,解决传统桥梁施工技术在主墩垂直度控制应用中存在偏差等问题,将某地高墩大跨连续刚构桥作为项目实例,对施工控制中的关键技术进行设计研究。根据项目部与有关调查组的实地勘察,掌握试点工程的基本概况,根据桥梁桥型布置与工程所在地的气象、水文等情况,采用过翻模施工与垂直度控制技术、临时固结处理、托架安装与刚构桥合拢控制,完成施工控制技术设计。将关键技术应用到项目实例,通过这种方式,证明本文提出的方法不仅可以对翻模施工中主墩垂直度进行控制,还可以提高全桥合拢段的施工精度。

关键词： 连续刚构桥   动静荷载试验   承载能力   冲击系数   自振频率  

摘要： 为探明某高墩大跨连续刚构桥在正常运营状态及最不利受力状态下的动静态荷载特性,基于成桥荷载试验方法,开展不同车辆位置、车速等条件下大跨连续刚构桥动静荷载现场试验。试验主要包括正载及偏载两种情况,静荷载试验测试了这两种情况下的主梁应变与挠度,动荷载试验分别在20、30、40 km/h车速下,通过无障碍行车试验和刹车试验,测试了桥梁的冲击系数、自振频率及动应变。在采集处理完现场数据后,将其与有限元软件的理论计算结果进行对比分析。研究结果表明:该连续刚构桥在正载及偏载两个工况下,挠度和应变实测值均小于理论计算值,相对残余应变最大值为18.8%,相对残余挠度最大值为11.71%,均不超过20%;在动载试验中,主桥一、二、三阶竖向实测振动频率均大于理论计算值;该连续刚构桥承载能力满足要求。

关键词： 连续刚构桥   碰撞效应   近断层地震动   内力状态   损伤分析   地震反应   数值分析  

摘要： 为研究连续刚构桥的主梁与过渡墩(墩-梁)地震碰撞效应对其地震反应和损伤的影响,以一座跨径为(120+220+120)m的连续刚构桥为例,基于MIDAS/Civil软件模拟实际施工过程并获得成桥内力状态,而后在OpenSees平台建立考虑该内力状态的动力弹塑性分析模型,同时采用Hertz-damp模型,着重考虑包括墩-梁碰撞在内的伸缩缝处的碰撞效应.选取具有向前方向性效应、滑冲效应和无速度脉冲效应的30条近断层地震动沿纵桥向输入,探讨了考虑墩-梁碰撞效应对桥墩峰值位移、残余位移、碰撞力及地震损伤的影响,以及不同类型近断层地震动作用下的差异性.结果表明:由于过渡墩处主桥与引桥梁体底面不在同一高程,强震下主桥梁体不仅与引桥梁体发生碰撞,还会与过渡墩发生碰撞;若忽略过渡墩与主桥梁体的碰撞效应会严重低估过渡墩的位移反应,尤其在向前方向性、滑冲效应地震动下过渡墩的位移反应分别被低估近3倍和5倍;其中滑冲效应作用下的影响最为显著,主桥和引桥墩均为中等损伤,过渡墩为严重损伤,不考虑墩-梁碰撞会导致对过渡墩地震损伤程度和震后残余位移的错误判断.