某连续箱梁桥现浇段锚下局部应力分析
连续钢箱梁桥有限元模型的建立及施工阶段应力分析

连续钢箱梁桥有限元模型的建立及施工阶段应力分析根据X大桥实例,运用有限元软件ANSYS建立西岸水中引桥施工阶段相应工况的精细模型和杆系模型,并对本桥梁施工阶段进行应力分析。
标签:有限元模型;连续钢箱梁桥;应力分析1 工程简介X大桥西岸水中引桥结构形式为等高组合连续箱形梁桥。
桥梁全长480m,计算跨径为79.1m+480m+78.1m,双幅布置,道路平曲线为半径的圆弧。
单箱单室断面,单幅桥宽17m,中央隔离带0.5m,梁高4m,桥面设置2%的横坡。
钢梁为开口槽形截面,顶板板厚20mm-65mm,宽 1.2m;腹板厚度16mm-35mm,曲线内外侧腹板斜率分别为1:2.069和1:2.183;底板板厚14mm-30mm,宽6.6m。
根据板厚以及长度的不同,全桥钢梁共分18种类型。
腹板水平加劲肋采用板式,纵向间断布置,腹板竖向加劲肋采用T型,仅在支点附近布置;底板纵向加劲肋采用板式,沿桥梁纵向连续布置。
在钢梁内部设置横向联结系,全桥包括析架式和隔板式两种类型,除支点位置采用隔板式横向联结系,其余位置均采用析架式。
析架式横向联结系的标准间距为4m,由腹板、底板横向加劲肋、顶板横梁、型钢撑杆组成。
2 有限元模型建立2.1 精细模型运用有限元软件ANSYS建立西岸水中引桥施工阶段相应工况的精细模型。
钢梁顶板、腹板、加劲肋及横向联结系采用she1163单元,网格划分为四边形。
梁底混凝土采用solid45单元,网格划分为四面体。
网格划分边长控制在30cm 以内,保证有限元计算结果的准确性。
全桥钢梁节段类型共18种。
在钢梁处于顶推阶段的最大悬臂状态时,有限元模型为板壳元模型。
就钢梁而言,同时承受着自重荷载及前段导梁的作用。
为了简化模型,将导梁作为集中荷载施加在钢梁前端截面上,竖向力F=-1095.4kN、弯矩M=-21688.9kN、扭矩T=-1.75kN}m。
模型约束条件为,在曲线内外侧顶推设备处,约束竖向平动自由度,沿曲线径向平动自由度。
连续刚构桥施工线形和应力的分析与控制

连续刚构桥施工线形和应力的分析与控制以广州市轨道交通4号线沙湾大桥为讨论背景,应用通用有限元软件对该桥进行结构分析。
应用卡尔曼滤波法和等维灰数递补数据处理技术改进的灰色猜测模型以及这2种方法的结合对施工掌握的标高进行猜测,分析了应力监测的误差及其缘由。
现场实测结果表明,将这2种方法结合提高了线形猜测的精度,可为同类型桥梁的施工掌握供应参考。
桥梁施工是桥梁建设的关键环节,桥梁施工技术的凹凸则直接影响桥梁建设的进展。
随着交通事业的进展,桥梁建设任务将更加艰难,施工难度越来越大。
事实上,任何桥梁施工特殊是大跨径桥梁的施工,都是一个系统工程。
为实现设计目标而必需经受的施工过程中,将受到许很多多确定和不确定因素(误差)的影响,如何从各种失真的结构参数中找出相对真实值,对施工状态进行实时识别(监测)、调整(纠偏)、猜测,使施工系统处于掌握之中,这对设计目标平安、顺当实现是至关重要的。
施工监控的目的是要对成桥目标进行有效掌握,修正在施工过程中各种影响成桥目标的参数误差对成桥目标的影响,确保成桥后结构受力和线形满意设计要求。
在此,本文结合沙湾大桥,争论施工掌握的重要性以及与施工掌握相关的内容,建立该桥的计算模型,并且应用Kalman滤波法和灰色理论以及这2种方法的结合对该桥的线形进行猜测和掌握,并对应力监测的误差及其缘由进行分析。
1 桥梁结构分析1.1 工程概况沙湾大桥主桥上部结构采纳(70+120×2+70)m预应力混凝土箱型连续刚构桥跨布置。
主桥上部构造的设计采纳三向预应力,箱梁顶板宽9.3m,底板梁端及跨中合拢处宽为6.0m,其余位置随梁高变化,箱梁纵向钢束每股直径15.24mm,采纳大吨位群锚体系;顶板横向钢束每股直径15.24mm;竖向预应力采纳精轧螺纹钢筋。
大桥设计标准为:设计行车速度90km/h;设计荷载为城市地铁荷载;桥面总宽为9.30m。
墩顶零号块采纳支架浇筑施工,1~14号节段采纳挂篮悬臂浇筑,边跨9m段采纳满堂支架浇筑完成,边跨、中跨合拢段采纳吊架合拢。
08-梁桥-箱梁顶板开洞引起应力集中的对比分析

中图分类号: U448. 21 + 3
文献标识码: A
Comparative Analysis for Stress Concentration Caused by Opening on Top Plates of Box Girders
ZHANG Feng1 ,XU Jian2
Abstract: Based on Huai’an Bridge on Nanjing - Lianyungang Expressway as an example,this paper studies and analyzes centralized distribution of effective width of plate units in operation with openings. The paper simulates and comparatively analyzes changes of main tensile stress of peripheral units of openings on top plates of box girders under complicated stress states by means of finite element software entity,carries out check computation for structures after opening and proposes suggestions of treatment. Key words: complicated stress state; top plate; opening; stress concentration
值。光弹法测得的值和分析结果吻合很好。Howland
现浇箱梁预应力张拉、压浆及封锚

现浇箱梁预应力张拉、压浆及封锚一、预应力张拉(1)张拉平台腹板束张拉位于箱梁顶面,顶、底板束张拉在梁腔内进行,横隔板处预应力张拉设置张拉作业平台,确保作业人员安全;张拉平台由既有现浇梁支架改造而成,利用工12型钢和原有贝雷架做支撑,然后设置上下爬梯、脚手板、护栏、挡脚板、安全网等。
张拉平台示意如图所示。
(2)预应力张拉顺序当箱梁混凝土立方体强度达到设计混凝土强度等级的100%以上且龄期达到7天后方可进行预应力钢束张拉。
预应力钢束张拉顺序为:通长腹板束→顶、底板束;顶、底板束张拉时,应先张拉靠近中腹板处钢束,顶板束与底板束张拉应上下交替进行。
张拉程序为:0→初始张拉吨位(10%σcon)→100%σcon张拉吨位→持荷2分钟锚固,σcon为预应力钢绞线锚下张拉控制应力(非千斤顶油泵显示值),锚下张拉控制应力σcon=0.75fpk。
钢束张拉时要对称进行,采用双控,以张拉力为主,引伸量作为参考。
(3)预应力张拉伸长量计算预应力束张拉采用张拉应力与伸长量双控,当张拉应力达到控制应力时,实际伸长量应在理论伸长量的-6%~+6%范围内。
实际伸长量值应扣除钢束的非弹性变形影响。
预应力张拉前,需根据施工图设计钢束曲线要素进行伸长量核算,预应力筋的理论伸长值的计算公式如下:式中:L -预应力筋的长度(mm )(空间曲线长度);-预应力筋的截面面积(mm2)(理论截面面积);-预应力筋的弹性模量(N/mm2 )(实测弹性模量);-预应力筋的平均张拉力(N)。
直线筋可取张拉端拉力,两端张拉的曲线筋按下式计算:-预应力筋分段起始端的拉力(N );-从分段起始端到计算截面的孔道长度(m);-从分段起始端到计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad);-考虑孔道(每米)局部偏差对摩擦影响的系数,预埋为塑料波纹管,设计给值为0.0015;-预应力筋与孔道壁的摩擦系数,预埋为塑料波纹管,设计取值为0.2。
预应力筋张拉的实际伸长量(mm),可按下式计算:式中:-从初应力至最大张拉应力间的实测伸长量(mm );-初应力以下的推算伸长量(mm ),用初应力至最大张拉力间的实测伸长量按比例推算。
预制T梁体外钢绞线加固锚固块局部应力验算分析

预制 T梁体外钢绞线加固锚固块局部应力验算分析摘要:张拉体外钢绞线加固在连续箱梁或连续刚构桥型中应用较多,但在预应力混凝土T梁桥加固中应用较少,2020年云南省公路科学技术研究院对云南某二级公路预应力混凝土T梁桥在进行加固设计时,对病害T梁采用了张拉体外钢绞线的加固方法,体外钢绞线加固中至关重要的构件为锚固块,一旦锚固块失效,则整个加固系统将退出工作,所以锚固块的可靠性是该加固方法的关键所在,本项目锚固块为混凝土结构,本文通过采用Midas Fea进行实体结构建模分析,验证了本设计所采用的锚固块的可靠性,可对以后类似工程起到一定的借鉴作用。
关键词:锚固块;锚下劈裂力;局部应力验算1.概述2019年,云南某二级公路一座20mT 梁桥在定期检测中发现多片T梁在L/4~3L/4范围内,腹板两侧存在多条竖向裂缝,部分裂缝已贯通腹板及马蹄,延伸至梁底形成U形裂缝,如图1所示,经过计算分析,认为T梁开裂的原因为多种因素导致的T梁预压应力不足,T梁混凝土在通行荷载作用下产生消压作用,并产生一定的拉应力,拉应力超过混凝土的抗拉极限导致T梁产生多条结构性受力裂缝,为恢复T梁的预压应力,决定对T梁采用张拉体钢绞线进行加固,加固方法为每片T梁在梁底左、右侧各增设4根φS15.2的体外预应力钢绞线进行加固补强,该钢绞线抗拉标准强度为 1860MPa,张拉控制力为 625kN;体外束的锚固端设在混凝土锚固块端面,该锚固块为在T梁腹板上贯穿植筋,并浇筑C50自密实混凝土后形成,锚固块的具体尺寸如图2所示。
图1 T梁腹板竖向裂缝现场照片图2锚固块立面构造图(单位:cm)为保证体外束张拉后,锚块不产生剪翘作用,本设计在锚块端面又设置4根横向预应力螺杆,每根横向预应力螺杆张拉力为50KN,如图3所示。
图3锚固块端面横向预应力螺杆布置图2.混凝土锚固块局部应力分析2.1计算参数混凝土锚固块采用 MidasFea 软件进行局部应力分析,采用建模单元均为实体,根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)[1]进行校检,校验内容共涉及体外束锚下劈裂力、锚固块端部横向拉应力、锚固块纵桥向抗剪验算、体外束张拉后对主梁应力影响分析。
混凝土应力分析方法

混凝土应力分析方法一、简介混凝土是一种广泛应用于建筑、桥梁、道路、水利工程等领域的材料,其应力分析方法对于保证工程结构的安全性和可靠性至关重要。
混凝土应力分析方法涉及到材料力学、结构力学、数学等多个学科,需要综合运用各种理论与实践经验。
本文将从混凝土应力分析的基本原理、影响因素、计算方法等多个方面进行详细介绍,并结合具体实例进行分析,旨在为工程师和研究者提供一份全面、详细的参考。
二、混凝土应力分析的基本原理混凝土的应力分析是建立在材料力学、结构力学和工程力学等基础理论基础上的,其基本原理包括以下几个方面:1. 应力的定义和分类应力是指单位面积内受到的力的大小和方向,分为正应力、切应力和等效应力。
其中正应力是指垂直于面元的力,切应力是指平行于面元的力,等效应力是指正应力和切应力合成的结果。
2. 弹性力学原理弹性力学原理是指材料在一定范围内受到外力作用后,能够恢复原有形状和大小的性质。
混凝土在外力作用下,会出现弹性变形和塑性变形,其中弹性变形是可逆的,塑性变形是不可逆的。
3. 破坏理论破坏理论是指当外力作用超过材料承受能力时,材料会发生破坏的现象。
混凝土的破坏常用的理论包括极限强度理论、能量原理、应变能密度原理等。
三、影响混凝土应力分析的因素混凝土应力分析的结果受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 混凝土的强度混凝土的强度是指其在强度试验中承受的最大压力或拉力。
混凝土的强度与材料的组成、制备工艺、养护条件等有关。
2. 混凝土的应力历史混凝土在使用过程中会受到多种应力的作用,如外载荷、温度变化、湿度变化等。
不同的应力历史对混凝土的强度和变形特性有不同的影响。
3. 混凝土的几何形状和尺寸混凝土的几何形状和尺寸对其受力情况有直接影响。
例如,混凝土中的裂缝对其受力情况有很大的影响,而混凝土的截面形状和尺寸也会影响其受力情况。
4. 环境条件混凝土的应力分析也受到环境条件的影响,如温度、湿度、酸碱度等。
桥梁连续箱梁锚下有效预应力检测及质量控制

桥梁连续箱梁锚下有效预应力检测及质量控制摘要:本文主要对桥梁连续箱梁锚下有效预应力检测及质量控制进行研究。
技术分析后,提出了施工过程的改进措施,并进一步加强了质量改进的检测和监测。
在质量总结过程中,应组织测试公司的专家咨询团队及时的解决测试过程中的问题,对预应力设计进行质量进行沟通和交流,然后进行下一阶段的测试和验证。
第一阶段试验完成后,应根据抽样检查的次数和各桥梁预制项目的进度,适当商定试验时间,并及时进行试验后评估。
关键词:桥梁连续箱梁;锚下有效预应力;预应力检测;质量控制引言省道S540线阳江雅韶至白沙段扩建工程项目起于西部沿海高速雅韶收费站出口,起点桩号K0+000,经雅韶、岗列、城西、止于平冈接规划国道234 线(现状省道S277 线),终点桩号K17+857.245,路线全长17.857km,按双向六车道一级公路标准建设,设计时速80km/h。
桥梁3331.8 米/10 座,其中特大桥1187m/1座(漠阳江特大桥),大桥 1951m/3 座(那龙河大桥、三洲河大桥及漠阳江西大桥),中小桥 248m/7座。
一、项目概况1、那龙河大桥拟建那龙河大桥位于阳江市雅韶镇,地势较平缓,采用桥梁的形式上跨那龙河,桥型布置为12×16+6×30+(55+80+55)+6×30+11×16;该桥梁上部结构采用装配式预应力混凝土小箱梁+预应力混凝土连续箱梁。
预应力系统:主桥采用三向预应力系统,纵向预应力钢梁设有腹板梁、顶板梁和底板梁。
横向预应力为3 F,S15.2,水平预应力钢梁沿桥梁设计线布置在1m外,并沿桥梁单端交替拉伸。
垂直预应力钢筋采用高强度轧制变形钢筋JL32和沿桥梁延伸0.5m的金属波纹管。
箱梁腹板竖向预应力筋的调整[1]。
图1 那龙河大桥主桥纵向预应力体系示意图图2 那龙河大桥主桥横向预应力体系示意图2、漠阳江特大桥拟建K12+577.186 漠阳江特大桥位于阳江市江城区城西镇,地势较平缓,采用桥梁的形式上跨漠阳江,桥型布置为10×16+11×30+(55+80+55)+5×30+25+4×30+13×16;该桥梁上部结构采用装配式预应力混凝土小箱梁+预应力混凝土连续箱梁。
连续刚构桥施工监测中实测应力分析

连续刚构桥施工监测中实测应力分析作者:刘青林来源:《城市建设理论研究》2014年第06期摘要:文章按照桥梁规范的要求,计算了一座连续刚构桥在施工过程中的收缩和徐变,分析预应力混凝土收缩徐变及其温度对应力监测传感器的影响,得出监测桥梁的实际应力。
关键词:实测应力;收缩徐变中图分类号: K928 文献标识码: A0引言在连续刚构桥施工监控中,应力监测传感器输出的数据是以应变参量为依据,受到温度变化、混凝土的收缩徐变等因素的影响,传感器监测到的数据并不是完全由荷载产生的,掺杂着温度应变、混凝土收徐徐变等非荷载应变,从而使传感器测得的应力不能真实地反映桥梁的实际应力状态。
本文章以一座连续钢构桥为工程背景,首先运用有限元软件计算传感器埋置处的应力;再按照规范计算出收缩和徐变的大小,从而分析出收缩徐变对监测的影响;然后分析温度变化对监测数据的影响,最后分析埋设传感器处的实际应力。
1工程概况一座箱型连续钢构桥,上部结构采用55+100+55m三跨一联连续刚构。
悬浇箱梁的根部高度5.5m,跨中、悬臂端部高度2.5m。
下部结构采用矩形双薄壁墩,墩梁固结。
采用悬臂浇筑施工。
在桥跨根部截面的上缘和下缘分别埋设三个传感器测点,布置情况如图1。
图1 传感器布置2理论值与实测值应用有限元软件建立模型,准确地模拟施工过程,计算测点位置处应力的理论值,并与实测值对比;除个别点之外,理论值的变化趋势与实测值变化趋势基本一致。
如表1所示。
表1 测点处应力理论计算值与实测值3 计算收缩徐变按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004),计算混凝土收缩应变和徐变系数,并用软件得出各个时间段的应力理论值,最后得出收缩和徐变应力(Eε=σ,ε由收缩徐变产生的应变)。
施工监测中应力传感器所测得的应力是按弹性理论得出的[1],即:(1)(2)——实际应力,弹性应变;——名义收缩应力,收缩应变;——名义徐变应变,;——名义温度应力,温度应变;——误差引起的传感器应力,误差应变;压应力小于混凝土轴心抗压强度的50%时,徐变应变可以认为与所施加的应力有线性关系[2]。
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用有限元分析 软件 A S S . N Y 90对该桥 边跨现 浇段进行锚 下局部应 力计算分析 。分析结果表 明, 大的边跨底板 过
纵 向预 应 力 可 能是 造 成 开 裂 的 主要 原 因 。
关键词 : 连续箱梁桥 ; 开裂 ; 限元 ; 有 局部应 力 中图分类号 :4 1 U 4. 5 文献标识码 : B 文章编号 :6 2 9 8 (0 00 — 0 5 0 17 — 89 2 1 )3 0 4 — 3
图 1 底板 “ 八字形” 裂缝示意图
2 有 限元模型 的建 立
本次分析计算的对象为混凝 土现浇段 , 按其施 工节段的划分进行实体建模 。为真实反映结构的受 力状态 。 模型中的箱梁混凝土及预应力钢筋采用分
段进行边跨底板预应力束锚下局部应力分析 , 以求
作者简介 : 王友 中(94 ) 男, 17 一 , 江苏兴化人 , 工程师 , 主要从事道路 管理 工作 。
r a o a a sn r c i g e s n t t u i gc a k n . h c
K ywod c niu u o i e rd e ca kn f i lme lc l t s e rs:o t o s xgr rb g ;rc ig; nt ee m;o a r s n b d i i e se
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4 ・ 6
现 代 交 通 技 术
2 1 盎 00
离式模型进行模拟 。 21 材料 特性 与单元 的采 用 . 查 阅施工图 ,利用通用有 限元软件 A S S N Y 建 立模型进行分析。 材料参数 : ta t I iw o eb t m lb c a k i i es a s f r e s a . c n i u u o i e rd eo c r di e s r c :n ve f h ot sa r c s p n l g p n P C. o t o s xgr r i g c u r t t o n d oaa n b d b e nh
(.xrsw yM ngmet e t a guE pes a i ̄ n x r sa ngm n e a m n,a hu 1 pesa a ae n C ne oJ ns x rs y n o g pe w yMaae e t pr etT i o E r fi w N E s D t z 2 5 3 C ia2J ns rnpr t nR srhIstt, aj g20 1 ,hn ) 24 , hn ;.agu asot i eac tueN ni 10 7 C ia 0 i T ao ni n
第 7卷第 3期 21 0 0年 6月
现 代 交 通 技 术
Mo e nT a s ot t nT c n lg d r rn p r i e h ooy ao
V0. NO3 1 7 . J n 01 ue2 0
某连续箱梁桥现浇段锚下局 部应 力分析
王友 中 贾鹏 飞 ,
c n t cin,h o o s u t tecmmo nt lme t r o nf i ee n i e ANS 90sf a sdfra ayigtelc t s n e ea c oa eo YS . ot r i u e n lzn a s e su d rt n h rg f w e s o h ol r h
(. 1 江苏省高速公路经营管理中心宁通高速公路管理处 , 江苏 泰州 25 0 ; 2 4 3
2’苏省交通科 学研究 院股份有限公司 。 . 江 江苏 南京 2 0 1) 10 7
摘
要: 针对 某大跨 度预应 力混凝 土连续箱 梁桥在施工阶段 出现边跨 支点 附近底板 “ 字形” 八 裂缝情况 , 用通 采
t i rd ei a td sd p sRe u t o e a ay i s o a e ia ies a s r s e s d i ot m lb i t ema n hsb g c se i es a . s l f h n l s h w t t r c sd p n e t s e b t i n n s t s h vt l p r n o sa i sh
板预应力钢束共 1 束 。 6 该桥在边跨合龙 、 底板纵向 预应力钢束张拉后( 竖向预应力钢束尚未张拉 )发 ,
现其东 、 2 西 幅桥 的边跨现浇段支点附近底板 出现 “ 八字 形” 缝 , 图 l 示 。针 对这一 情况 , 裂 如 所 采用 通 用有 限元分析软件 A S S.,选取该桥边跨现浇 NY9 0
1 工程概 况
弄 清楚 裂缝 的开展 原 因 。
某大跨度预应力混凝土连续箱梁桥 , 其跨径组 成为 4 + 4 + 2 横截面采用单箱变截面。跨 2 6 4 m m m, 中梁高 1 根部梁高 4 箱底宽为 8 顶板 . m, 6 .m; 0 m, 宽 1 m, 5 底板厚度 由跨 中 3 0 m渐变到根部 5 c 6 m; a 腹板 厚为 3 m和 2 两段 。全 桥 为双 向预应 力 4a 2c m 体系。 纵向预应力采用 1. 5 4高强低松驰钢铰线。 2 边跨现浇段左右对称布置 3 块齿板 , 共锚 固边跨底
An lsso o a te su d rt eAn h r g f x Gid rBrd e ay i fL c l r s n e c o a eo Bo r e i g S h a Ca td S a s se p n
W a gY uh n  ̄JaP n fi n o z o g ,i e ge