独柱墩连续箱梁结构受力特征
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独柱支承直线连续箱梁桥受力性能研究的开题报告一、选题背景随着城市化的发展和交通建设的不断推进,大型桥梁的建设越来越常见。
在桥梁设计中,独柱支承直线连续箱梁桥因其结构简单、造价低廉和施工方便等优点而得到广泛应用。
然而,由于其跨径较大,受力复杂,桥梁结构耐久性、安全性和稳定性等方面存在一定的问题,需要进行深入的研究和分析。
因此,本研究选取独柱支承直线连续箱梁桥为研究对象,旨在分析其受力性能,探讨其结构的耐久性、安全性和稳定性等方面的问题,为桥梁设计和施工提供科学依据。
二、研究内容1. 独柱支承直线连续箱梁桥的构造特点及受力形式;2. 基于有限元方法建立独柱支承直线连续箱梁桥的受力模型;3. 分析独柱支承直线连续箱梁桥在静、动荷载下的受力响应;4. 探讨独柱支承直线连续箱梁桥的耐久性、安全性和稳定性等方面的问题;5. 提出相应的改进措施和建议,为桥梁设计和施工提供科学依据。
三、研究方法本研究主要采用有限元方法建立独柱支承直线连续箱梁桥的受力模型,并通过ANSYS软件对其进行静、动荷载下的受力响应分析。
同时,对桥梁结构的安全性、稳定性和耐久性等方面的问题进行分析,并提出相应的改进措施和建议。
四、预期结果通过对独柱支承直线连续箱梁桥的受力性能进行分析和研究,预期能够得到以下几个方面的结果:1. 群径支承直线连续箱梁桥的受力形式和特点;2. 桥梁在不同荷载下的受力响应和变形情况;3. 桥梁结构的安全性、稳定性和耐久性等方面的问题;4. 改进措施和建议,为桥梁设计和施工提供科学依据。
五、研究意义本研究对于提升独柱支承直线连续箱梁桥的受力性能和改进桥梁结构具有重要意义,同时也为桥梁工程的设计和施工提供了一定的科学依据和理论支持。
在城市交通建设和社会经济发展中,具有重要的应用和推广价值。
不同结构桥梁的力学特点
1.梁式桥:
-受力特点:梁桥主要依靠其横截面抵抗弯矩(弯曲力)来传递荷载。
在竖向荷载作用下,主梁产生正弯矩和负弯矩,最大弯矩通常出现在跨中的中点和支座附近。
-分类包括简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥。
简支梁桥在支座处仅承受剪力和弯矩,而连续梁桥通过连续接头使各跨形成一个整体,能更有效地分散荷载。
2.拱桥:
-受力特点:拱桥的主要受力形式是压力,拱肋将上部荷载通过拱脚传递至基础,并通过拱形结构自身的平衡作用减小了对墩台水平推力的需求。
拱桥分为上承式、中承式和下承式,其中上承式拱桥以压缩力为主,可利用材料的抗压性能。
3.刚架桥:
-受力特点:刚架桥是一种同时具有梁桥和拱桥特点的结构体系,支柱与主梁共同承担荷载,既有轴向拉压力又有弯矩作用。
这种结构形式适用于跨越能力较大且地形条件较为复杂的场合。
4.悬索桥:
-受力特点:悬索桥的主要承载构件是主缆,它通过锚碇系统传递并平衡桥梁上的重力荷载。
主缆在恒载作用下会产生大位移非线性效应,桥塔承受巨大的垂直拉力,而主缆下的吊索则将荷载传给桥面板。
5.斜拉桥:
-受力特点:斜拉桥由主梁、桥塔和斜拉索组成。
斜拉索提供预应力,帮助主梁分担大部分荷载,使得主梁在较小的弯矩作用下工作,而桥塔则承受斜拉索的张拉力和主梁传来的部分弯矩。
连续箱梁底板受力分析0 引言箱形截面由于具有良好的结构受力性能。
在结构施工过程中或使用过程中具有良好的稳定性。
能适应现代化施方法的要求。
被广泛应用于各种桥梁[1]- [2]。
然而近年来。
随着大吨位预应力技术的大量采用,以及箱梁宽度的增加和底板厚度的减薄,箱梁局部破坏或失稳现象明显增多。
因为箱梁构造的原因,底板预应力筋张拉时会在箱梁底板产生垂直于板平面的作用于管道的径向荷载,此径向荷载会产生底板横向受弯,如图1所示,从而形成底板的横向受弯正应力;同时,由于预应力管道削弱了底板截面受力,作用于管道底部的荷载会产生沿管道中心的局部受拉。
其中底板横向弯曲产生的正应力较大,在应力分布中占据主导地位,竖向局部应力尽管数量略小,但钢筋布置不容易处理或容易忽视而形成沿波纹管中心连线的分层拉裂[3]。
本文以箱梁底板横向受弯的简化计算模型为例,提出对连续箱梁桥底板构造设计的优化方法,以供以后的工程设计提供参考价值。
1 箱梁底板受力分析预应力外崩力作用下的箱梁底板受力一般可以采用空间实体单元的有限元分析,计算结果更加精确。
但有时从设计角度而言,简化计算方法也可以为设计提供较大的参考价值,同时简化计算方法还可以为空间分析结果的复核提供参考。
在此,提出箱梁底板横向受弯的简化计算方法和公式,供设计中参考使用。
箱梁底板的横向受弯与箱梁顶板承受车轮荷载的计算方法类似,箱梁底板也可以认为是弹性支撑于腹板上的单向板。
因为是简化计算,为简单起见,径向力可以按照沿纵向均布的荷载计算,当然也可以按集中力计算,但需要按照单向板的有效工作宽度计算有效板宽。
根据多跨连续单向板的计算方法,底板横向受力的计算可以采用如下的简化计算方法计算:2)根据板厚t和腹板高度h确定弯矩修正系数,计算跨中弯矩和支点弯矩。
当时:(1.1)(1.2)与空间实体有限元计算结果对比,,。
所以,简化计算与实体有限元计算结果比较接近,可以用于粗略估算。
2 结论本文通过对某刚构桥在跨中设置与不设横向加劲肋2種情况的空间有限元分析,得到如下结论:1、连续刚构除应进行常规的考虑箱梁受力特点的整体受力分析和桥面板的局部分析以外,还应考虑底板在预应力外崩力作用下的横向受弯和局部受拉计算,并根据计算结果进行相应的钢筋配置和验算。
独柱墩式桥梁的研究随着国民经济的不断增强,我国的基础设施也在日益完善,城市间的道路桥梁在迅速的更新建设,特别是为了提高城市土地利用率,城市立交桥和高架桥便应运而生,而且被广泛的使用。
独柱式桥墩连续梁桥由于具有结构轻巧,桥下空间较大,视野相对比较开阔,适应地形的能力比较强,特别是由于下部施工量较小,而且易于施工。
与其它类型的桥墩相比较,独柱式桥墩有非常明显的优势,如在跨河桥梁采用独柱式桥墩可以有效的减小阻水面积,不仅对河流的排水、泄洪能力有显著的提高,而且由于水的阻力减小,可以提高桥梁的稳定性;而对于城市内立交桥,采用独柱式墩梁可以减少占用道路的面积,且桥梁底下视野开阔,可以确保行车安全。
因此独柱式墩梁在桥梁工程中被广泛的应用。
一、独柱墩桥梁受力特点所谓的独柱墩桥梁就是指桥梁底部有一个桥墩。
由于独柱式墩梁采用的是独立支撑方式,因此其结构受力特点也比较特殊,总体上有以下两方面特点:(1)、从现阶段的道路运输状况来看,道路桥梁通行的车辆无外乎有两种一是中小型车辆,这种类型的车辆通常质量较轻,对桥梁的压迫也在其承载力范围之内;另一种则是大型车辆,这种类型的车辆绝大部分以运输为主,一般情况下这种大型运输车辆或多或少的会出现超载的情况,有的车辆甚至超载300%,在这种偏心超载作用下,桥梁上部结构梁体将承受很大的扭矩作用,并且这种扭矩累积作用会随着桥梁跨径的增大和独柱墩数量的增多变得越来越大。
(2)独柱式墩梁其桥墩从结构受力分析上属于偏心受压构件。
根据偏心受压构件的特点,我们知道桥墩的稳定性随墩柱的长细比变化而发生变化,如果桥墩的长细比比较大,并且桥梁路面的通过车辆超载时,桥墩所承受的偏心荷载也会随之增大,这种情况下桥梁的稳定性就会降低,桥墩会随时出现偏压破坏的可能性。
二、影响独柱墩梁桥受力的因素影响独柱墩梁桥受力的因素有很多,对于直线墩梁桥其受力因素与桥梁的跨度及抗弯刚度有密切的关系;而对于曲线弯桥而言,不仅与跨度和抗弯刚度有关系,还受弯桥的曲线的圆心角的直接影响。
独柱墩桥梁抗倾覆安全分析及加固设计技术研究摘要:与传统的多柱墩桥梁或双柱墩桥梁设计方式相比,独柱墩倾覆风险较高,受力环境存在差异,独柱墩桥梁设计主要是指偏心受压的承重桥梁设计。
在此基础上,文章详细阐述了独柱墩桥梁受力特征,全面剖析了独柱墩桥梁抗倾覆安全,最后深入研究了独柱墩桥梁加固技术,旨在为相关业界人士提供有利参考依据。
关键词:独柱墩桥梁;受力;抗倾覆;加固施工前言:在中国公路桥梁建筑领域中,独柱墩桥非常普遍,此种桥梁重点符合轻型汽车或装载设备的通行任务。
但是,社会的不断进步与发展,使得越来越的车辆出现轴载增加问题,导致桥梁超载问题屡见不鲜。
独柱墩桥梁本身受力环境独特,在过载情况下,单点支撑结构容易出现失稳情况,所产生的后果比较严重。
因此,文章文章详细阐述了独柱墩桥梁受力特征,全面剖析了独柱墩桥梁抗倾覆安全,最后深入研究了独柱墩桥梁加固技术,旨在为相关业界人士提供有利参考依据。
1独柱墩桥梁受力特点桥梁底端的桥墩就是我们经常所说的独柱墩桥梁。
因为独柱墩梁使用的支撑方式较为独立,所以独柱墩梁结构受力独特,主要特征如下:1.1扭矩作用从目前的公路运输状况来看,道路和桥梁上只有两种类型的车辆。
一种是中小型车辆,中小型车辆一般质量相对较轻,桥上的压力在其承载能力之内;另一种是大型车辆。
大多数大型车辆主要用于运输,通常情况下,这类大型运输车辆会或多或少超载,甚至有些车辆超载了300%,在这种偏心过载的作用下,桥梁上部结构梁将承受较大的扭矩,与此同时,随着桥梁跨度的增加,以及单柱墩数量的增加,该累积扭矩将会变得越来越大。
1.2偏心受压构件从结构力分析来看,独柱墩梁属于偏心受压构件。
将偏心受压构件的特性作为主要依据,我们可以得到:桥墩的稳定性随墩柱的长细比而变化。
假设桥墩的细长率比较大,并且桥面路面被车辆超载,则桥墩所承受的偏心载荷也会相应增加,在这种情形下,会逐渐降低桥梁的稳定性,并且随时可能出现桥墩偏心的情况。
独柱墩连续曲线梁桥抗倾覆稳定性研究综述发布时间:2022-11-10T07:17:40.622Z 来源:《工程建设标准化》2022年13期作者:徐洪帅李洪雷薛峰[导读] 在进行城市立交建设中,独柱墩桥梁因其独特的优点被大量的建造。
徐洪帅李洪雷薛峰济南城建集团有限公司济南 250013摘要:在进行城市立交建设中,独柱墩桥梁因其独特的优点被大量的建造。
然而近些年因汽车超载导致的独柱墩桥梁倾覆事故频发,给人民群众的财产安全和社会的健康发展带来了巨大影响。
因此,本文将对独柱墩连续曲线梁桥抗倾覆稳定性进行综述,提出相应的建议。
关键词:桥梁工程;抗倾覆稳定性:综述;独柱墩1.引言随着现代城镇化的高速发展,城市人口越来越多,汽车数量也在逐年递增,很多城市出现了严重的交通拥堵问题,给城市交通带来极大的压力。
为了缓解城市压力,提高出行质量,独柱墩曲线梁桥因占地面积小、地形适应性强,造型轻巧美观等被广泛的应用于桥梁建造中。
通常,独柱墩桥梁受桥墩顶面的空间限制,支座横向间距较小,在偏载情况下支座反力变化较大,结构抗倾覆能力较弱。
近年来我国已经发生了不少独柱墩桥梁倾覆事故,其中最近发生的沪渝高速沪渝向转大广高速匝道桥事故,造成3辆货车侧翻,3名人员死亡。
其他类似事故如下表:独柱墩桥梁倾覆事故调查表明,独柱墩曲线梁桥发生倾覆时,梁体保持完整,桥跨结构未出现损坏,说明本身承载并无质量问题,强度和刚度满足要求。
因此,在进行桥梁设计、施工和安全检查时,必须充分关注独柱墩梁桥的抗倾覆问题。
文将对独柱墩连续曲线梁桥抗倾覆稳定性进行综述,提出相应的建议。
2.独柱墩连续曲线梁桥的静力特性2.1梁桥的受力特点(1)弯扭耦合作用梁体因为受到平面曲率的影响,主梁会受到弯矩和扭矩的共同作用,梁截面既有纵向和横向的弯矩,又有横向的“耦合扭矩”;同样的,当力矩发生的时候,“耦合弯矩”也会出现,这是一种相互作用和耦合的过程。
(2)曲线桥内外梁体不均匀受力由于曲线梁桥外侧曲线弧长大于内侧曲线弧长,即使仅有自重作用或者对称的荷载作用下,也会出现较大的扭矩。
独柱墩连续箱梁结构受力特征
内置的柱墩连续箱梁结构,又称为框架结构,是由柱墩、上翼缘选置的梁断面及中端
的支座为主体的结构形式,其特征在于框架元素的静力反应形式属于连续结构,延伸的框
架受力总结为两类:一类是延伸的框架从支座受力到结构边缘受力,其受力原则可归结为
等效点荷载白轴激励下受力模式;另一类是从中间部位进行受力,其受力特征可归结为均
布荷载 led 梁截面受力模式。
结合实际情况,独立柱墩连续箱梁结构受力特征可总结为:
1、从支座受力到结构边缘,框架受力原则为等效点荷载白轴激励的受力模式,各桥
端受力为水平受力,中端受力类型分为悬臂桥及垂度桥两种形式。
悬臂桥:对各翼缘梁(包括柱)的单元在支座的作用下,桥面比悬臂受力更重,向结构
墙外出受压。
垂度桥:对各翼缘梁(包括柱)的单元没有支座,但受外力作用在桥面不均匀,使翼缘
处向中间出受拉力。
2、从框架中间部位进行受力,其受力特征可归结为均布荷载导致的梁截面受力模式,水平受力与弯矩受力的相对关系以及各桥截面受力位置、大小发生改变,使翼缘处结构拉
力和支座处发生压力相互交界,各梁节点之间发生压应力,截面传递受力,使梁柱支座之
间发生转移,使支座作用发生转移,从而影响桥梁受力分布情况。
独立柱墩连续箱梁结构受力特征说明,框架截面受力具有复杂多变的原则性,有利于
设计者对不同受力状况下的受力分布有清晰的认识,进而规范设计,并有效的防止框架结
构的破坏。
独柱墩连续箱梁桥抗倾覆稳定性验算分析作者:钟豪等来源:《价值工程》2013年第09期摘要:在偏心偶然超载作用下,独柱墩桥梁可能发生整体横向失稳。
通过对独柱墩连续箱梁桥的抗倾覆能力分析,并以云南省武定至昆明高速公路共9座独柱墩箱梁桥的抗倾覆验算为工程背景,运用有限元分析程序MIDAS/ CIVIL2006,对其中横向受力最不利的箱梁进行了整体抗倾覆验算,并有针对性的提出应对措施,以避免发生支座脱空现象导致侧倾,提高桥梁的抗倾覆能力。
Abstract: Under the action of the eccentric accidental overloading, the overall lateral instability of single column pier bridge may occur. Through to the analysis of the ability against overturning on continuous box girder bridge, and WuDing to Kunming highway in Yunnan Province a total of 9 single column pier box girder bridges resistive overturning checking calculation for the engineering background, by using the finite element analysis program MIDAS/CIVIL2006, to check the overall stability against overturning of the box girder under the worst lateral force, and put forward some corresponding countermeasures, to avoid the phenomenon of bearing separation and enhance the ability of bridge stability against overturning.关键词:独柱墩;连续箱梁桥;抗倾覆稳定性;应对措施Key words: single column pier;continuous box girder bridge;stability against overturning;countermeasures中图分类号:U44 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)09-0045-030 引言现浇连续箱梁桥整体性能好、抗扭刚度大,下部结构若配置独柱式桥墩,可使桥梁视觉通透、线条流畅、外形美观、节约桥梁占地并能节省工程造价,因此独柱式连续箱梁桥在互通式立交的匝道桥中被广泛采用。
简支梁和连续梁的受力特点作为结构工程学的基本知识,简支梁和连续梁的受力特点是我们不可忽视的。
简支梁和连续梁是结构工程中应用广泛的两种梁。
它们不仅在建筑设计中应用广泛,而且也是我们日常生活中经常能够看到的。
一、简支梁的受力特点1.1载荷作用的影响简支梁的受力特点主要是在荷载作用下出现的,荷载对简支梁的受力影响可以分为两个部分:使简支梁产生弯曲的力和使简支梁长度变化的力。
在简支梁的受力过程中,弯曲力是最主要的因素,因为这是一个导致应力分布产生巨大变化的因素。
1.2受力状态的表现另外一个重要的因素就是简支梁的支撑,一般来说,简支梁是两端被固定的梁,这意味着纵向力可以无限制地通过梁传递。
在受力过程中,简支梁的受力状态就是在两端支撑作用下的曲线状态,而且在荷载作用下曲线的大小和形状都会发生变化。
1.3受力分布的变化在简支梁的受力过程中,应力分布的变化是很大的,因为支撑点处的切线应力和剪切力都会相对较大,应力的高峰值出现在中间几何位置。
另外,当荷载作用于简支梁上时,梁的弯曲角度较大,因此质点所处的处在不同的极值位置,这会导致不同部位的应力变化。
二、连续梁的受力特点2.1承载能力的提高与简支梁相比,连续梁的受力特点更加稳定,功效更高。
这是因为连续梁在链接多个梁时,可以将多个简支梁连接成一个系统,通过整体承载来达到承重的目的。
因此,在同样的荷载作用下,连续梁的承载能力要更高些。
2.2应力分布比较均匀由于连续梁在整个连接体系中起到重要支持作用,在连续梁整个体系中弯曲角度变化比较小,因此各部位的应力变化相对均匀,分布比较平衡。
2.3安全性较高与简支梁相比,连续梁的安全性更高。
由于连续梁的弯曲角度小,压弯变形的情况要比简支梁少些,这意味着在承受更大荷载时,连续梁的变形更加减少,抗拉抗压性能也更加稳定。
总之,简支梁和连续梁的受力特点都非常重要,无论是在建筑设计中还是我们日常生活中,都具有着不可替代的作用。
我们需要对两者的不同特征和受力状态进行深入研究,才能更好地应用于实际工程项目中。
独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆计算要点探讨及研究横向抗倾覆是指桥梁在横向力的作用下,保持稳定不发生倾倒的能力。
由于独柱墩连续箱梁桥的柱墩与箱梁之间采用梁-柱连接件来传递荷载,因此其横向抗倾覆设计与传统的连续箱梁桥有所不同。
要点探讨1.横向稳定性计算:桥梁横向稳定性主要受到风荷载和地震荷载的影响。
在设计中需要考虑桥墩的弯矩抗倾覆能力和箱梁的刚度,以及梁-柱连接件的强度和刚度等因素。
2.梁-柱连接件的选择:梁-柱连接件的选取对桥梁的横向抗倾覆能力起着至关重要的作用。
一般情况下,可以选择具有较高强度和刚度的连接件来增加桥梁的抗倾覆能力。
在进行连接件设计时,需要考虑桥梁的荷载特性、连接件材料的性能以及连接件的安全性、便利性等因素。
3.桥墩的设计:桥墩的设计是保证桥梁横向抗倾覆能力的重要因素之一、桥墩应具有足够的抗倾覆强度和稳定性,可以采用适当的墩身形态和几何参数来增加其整体刚度。
同时,还需要保证桥墩的材料与结构的耐久性和抗震性能。
4.荷载分析与校核:在横向抗倾覆计算中,需要对桥梁受到的各种荷载进行全面的分析与校核。
除了常规的静态荷载(如桥车荷载、行人荷载等)外,还需要考虑桥梁受到的动态荷载、风荷载以及地震荷载等因素。
通过合理的荷载分析与校核,可以确保桥梁在各种工况下都具备足够的横向抗倾覆能力。
研究方向1.墩身形态优化:研究人员可以通过优化桥墩的几何形态、增加墩身的截面面积以及改变墩身的横断面形状等方式,进一步提高桥梁的横向抗倾覆能力。
2.墩梁连接构造研究:可以通过改进梁-柱连接件的设计,增加连接件的强度和刚度,从而提高桥梁的横向稳定性。
同时,还可以研究采用新型的连接方式,如摩擦连接等,来提高桥梁的抗倾覆能力。
3.横向倾覆试验研究:通过进行横向倾覆试验,可以验证设计理论和计算方法的准确性,并对桥梁在倾覆过程中的变形和破坏机理进行深入研究。
在试验研究中还可以模拟不同的荷载条件和工况,以评估桥梁的安全性和抗倾覆能力。
比智能施工218智能城市INTELLIGENT CITY NO.072020高速匝道独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆稳定性分析陈潇I刘泽慧2(1.湖北省交通规划设计院股份有限公司,湖北武汉430051;2.湖北省城建设计院股份有限公司,湖北武汉430056)摘要:在高速匝道设计过程中,独柱墩连续箱梁结构属于常用的应用结构之一,该结构的施工质量也会影响整个桥梁工程的使用寿命。
文章针对独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆失稳过程的相关性内容展开分析,结合实际应用案例,通过研究此类结构横向抗倾覆稳定性的具体情况,为后续箱梁桥结构施工提供数据参考,提高连续箱梁桥的使用寿命。
关键词:高速匝道;独柱墩;连续箱梁桥;横向抗倾覆稳定性1独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆失稳过程分析桥梁横向失稳的过程首先是超载偏载作用于梁体一侧,引起梁体扭转,梁体变形导致偏载另一侧联端支座转角逐渐增大,随着荷载增加,其支座反力迅速降低直至出现负反力,脱离正常受压状态,此时支座题趣空而失去其支撑梁体作用,其他支座则发生支座反力重新分布,支反力重新分布过程中可能会发生支座超出其设计强度的破坏或是发生因支座转角过大而发生的梁体滑移,支座依次失效或脱空,当剩余支座位于一条直线时,此时支撑体系已不能有效约束上部结构,上部结构在超载作用下横向失稳垮塌,立柱则在垮塌梁体的巨大水平推力作用下发生破坏。
如偏载超出了立柱的偏心受压承载能力,还会出现立柱先破坏,进而引起上部结构倾覆的可能性。
支座脱空可以认为是横向倾覆过程的开始,剩余未脱空支座位于一条直线时则可以认为是横向失稳的临界状态。
由此过程可以看出,桥梁横向失稳的破坏形式是上部结构作为刚性整体失去静力平衡,并不是混凝土或钢筋受力超过其极限强度的材料破坏形态內。
2结构横向抗倾覆稳定性分析工程概况:所选的箱梁截面类型为单箱体、单箱室的应用模式,同时结构的路面宽度设计为8.0m,其中行车宽的排水性能,导致了涵洞下部跟两侧管桩的高程面存在一定的差异性,在涵洞施工过程中需要进行基层开挖方法的合理选择。
连续梁的特点
连续梁因结构简单,施工方便,是桥梁最常用的一种结构形式,主要特点有:
1.在支座处增大梁高,减小跨中正弯矩,使桥梁恒载减小,自重减轻。
与简支梁相比,连续梁减少了桥墩上的接缝,改善了行车条件。
2.在恒活载作用下,产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用,使内力状态比较均匀合理,因而梁高可以减小,由此可以增大桥下净空,节省材料,且刚度大,整体性好,超载能力大,安全度大,桥面伸缩缝少。
主梁内有正弯矩和负弯矩,构造比较复杂。
3.在跨径大于80m的大跨度预应力混凝土连续梁桥中,主梁一般采用变高度形式,高度变化基本与内力变化相适应。
虽然跨中弯矩减小了,但支点处上缘产生了负弯矩,易发生裂缝后受水侵蚀。
4.一般会将3~5孔做成一联,在一联内没有桥面接缝,行车较为顺适。
为减小支座处负弯矩峰值,可采用双支座。
当采用多于两跨的连续梁桥时,其边跨一般为中跨的0.65-0.7倍。
当边跨采用中跨的0.5倍或更小时,在桥台上需设拉力支座或压重。
两种跨度的多跨连续梁相衔接时,宜设过渡跨,过渡跨的跨径一般为相邻跨径的平均值。
连续梁受力特点
连续梁的受力特点主要有以下几点:
1. 跨中有正弯矩,支座有负弯矩。
在连续梁中,正弯矩主要出现在跨中位置,而负弯矩则主要出现在支座位置。
因此,在计算正筋和负筋时,需要根据各自的最大弯矩值进行计算。
2. 连续梁为多跨连续结构,其梁端支座对梁的约束力较为复杂,需要考虑多种因素,如支座的类型、约束方式等。
3. 连续梁在受到外力作用时,会产生弯曲变形。
这种变形会导致梁截面上的应力分布不均匀,使得梁截面上的最大应力值超过材料本身所能承受的极限应力。
4. 连续梁的受力状态与材料的弹性模量、截面的惯性矩、截面的面积等因素有关。
因此,在设计连续梁时,需要综合考虑这些因素,以确保连续梁的安全性和稳定性。
综上所述,连续梁受力特点主要表现为弯矩的不均匀分布和弯曲变形的影响。
在设计连续梁时,需要充分考虑这些特点,以确保结构的稳定性和安全性。
一、概述建筑结构是人类文明发展的重要组成部分,其安全性和稳定性至关重要。
在建筑结构中,抗倾覆的独柱墩与主梁的连接构造是一个关键的设计要素,对建筑的整体稳定性和安全性起着关键作用。
本文将针对该连接构造展开探讨,分析其设计原理和应用情况。
二、独柱墩与主梁连接构造的设计原理1. 抗倾覆设计理念独柱墩与主梁连接构造的设计首先要考虑抗倾覆的问题。
抗倾覆是指在地震、风灾等外力作用下,独柱墩与主梁之间的连接能够有效地抵抗倾覆力,确保结构整体的稳定性。
设计师通常会根据建筑的结构形式和使用环境,选择合适的抗倾覆设计理念,如使用横向支撑、增设抗倾覆墙等措施。
2. 连接构造的选择连接构造的选择是独柱墩与主梁连接设计中至关重要的一环。
通常有螺栓连接、焊接连接、预应力连接等多种选择。
不同的连接方式有着各自的特点和适用范围,设计师需要根据实际情况进行综合考虑,选择最合适的连接构造。
三、抗倾覆的独柱墩与主梁连接构造的应用情况1. 实际工程案例通过对于一些实际工程案例的分析,我们可以了解到抗倾覆的独柱墩与主梁连接构造在现实世界中的应用情况。
在地震频发地区的建筑结构设计中,抗倾覆的独柱墩与主梁连接构造显得尤为重要。
设计师会根据地震力的作用方向和力度,采用相应的独柱墩与主梁连接构造,以确保建筑在地震发生时能够有效地抵抗倾覆力,并保持结构的稳定性。
2. 技术创新与发展随着建筑技术的不断进步,抗倾覆的独柱墩与主梁连接构造也在不断地进行技术创新和发展。
一些新型的连接构造材料和设计理念被引入到建筑结构设计中,以提高连接构造的抗倾覆能力和整体稳定性。
一些先进的仿真分析技术也被广泛应用于抗倾覆连接构造的设计和验证过程中,为设计师提供了更加准确和可靠的设计方案。
四、结语抗倾覆的独柱墩与主梁连接构造作为建筑结构设计中的重要组成部分,其设计原理和应用情况对于建筑的整体稳定性和安全性有着重要的影响。
设计师需要充分了解连接构造的设计原理,结合实际工程案例进行分析和学习,不断探索和应用新技术,为建筑结构的安全性和稳定性提供更加可靠的保障。
连续刚构桥特点及受力特点简析1.桥梁连续性:连续刚构桥在横向上具有连续性,结构上没有断裂点,能够承受横向荷载的传递。
由于连续刚构桥的整体连续性,使得桥梁的刚度增大,可以有效地减少桥梁的挠度和变形。
2.刚性横梁结构:连续刚构桥是由多个横梁相互连接组成的刚性结构,通常横梁具有一定的刚度,能够承受较大的荷载。
横梁之间通过支座进行支撑,使得横梁之间能够产生转动、弯曲等运动。
3.支座形式多样:连续刚构桥的支座形式主要有两种,即简支连续梁和悬臂连续梁。
简支连续梁的支座仅有水平方向的支持,纵向阻力全部由桥墩承担。
而悬臂连续梁的支座在水平方向和垂直方向上都提供支持,可以抵抗横向和纵向力的作用。
4.受力特点:连续刚构桥在受力时具有以下特点:a.纵向受力均匀:连续刚构桥能够承受跨越桥梁全长的纵向荷载,各个点的受力相对均匀,分布合理。
这样可以减小桥梁与支座之间的刚性变形,提高整体刚度。
b.横向受力传递:连续刚构桥通过横梁将横向荷载传递到支座和桥墩上,然后由桥墩承担纵向荷载。
这样可以避免集中荷载对桥梁的影响,增加桥梁的稳定性和承载能力。
c.垂直受力的变化:连续刚构桥在受到不同位置荷载的作用下,产生不同位置桥梁的弯矩和剪力。
这样可以通过合理的设计来保证各个构件的受力在合理范围内,避免产生过大的应力和变形。
总之,连续刚构桥具有连续性、刚性横梁结构、支座形式多样以及受力均匀等特点。
这些特点使得连续刚构桥可以承受较大的荷载,提高桥梁的稳定性和承载能力,是一种常用的桥梁结构形式。
在实际工程中,需要根据具体的桥梁要求和条件选择适当的连续刚构桥形式,并进行合理的设计和施工。
箱梁的结构与受⼒特点(⼆)箱形截⾯的配筋箱形截⾯的预应⼒混凝⼟结构⼀般配有预应⼒钢筋和⾮预应⼒向普通钢筋。
1、纵向预应⼒钢筋:结构的主要受⼒钢筋,根据正负弯矩的需要⼀般布置在顶板和底板内。
这些预应⼒钢束部分上弯或下弯⽽锚于助板,以产⽣预剪⼒。
近年来,由于⼤吨位预应⼒束的采⽤,使在⼤跨径桥梁设计中,⽆需单纯为了布置众多的预应⼒束⽽增⼤顶板或底板⾯积,使结构设计简洁,⽽⼜便于施⼯。
2、横向预应⼒钢筋:当箱梁肋板间距厚的桥⾯板。
的上、下两层钢筋⽹间,锚固于悬臂板端。
3时,可布置竖向预应⼒钢筋,⾯桥梁都采⽤三向预应⼒。
4钢筋⽹。
必须指出,因此必须精⼼设计,做到既安全⼜经济。
第⼆节箱形梁的受⼒特点作⽤在箱形梁上的主要荷载是恒载与活载。
恒载⼀般是对称作⽤的,活载可以是对称作⽤,但更多的情况是偏⼼作⽤的,因此,作⽤于箱形梁的外⼒可综合表达为偏⼼荷载来进⾏结构分析;在偏⼼荷载作⽤下,箱形梁将产⽣纵向弯曲、扭转、畸变及横向挠曲四种基本变形状态。
详见图2-4。
1、纵向弯曲产⽣竖向变位w ,在横截⾯上起纵向正应⼒Mσ及剪应⼒M τ。
对于肋距不⼤的箱形梁,M σ按初等梁理论计算,当肋距较⼤时,会出现所谓“剪⼒滞效应”。
即翼板中的M σ分布不均匀,近肋翼板处产⽣应⼒⾼βα+= 刚性扭转横向挠曲图2-4 箱形梁在偏⼼荷载作⽤下的变形状态峰,⽽远肋翼板处则产⽣应⼒低⾕,这称为“正剪⼒滞”;反之,如果近肋翼板处产⽣应⼒低⾕,⽽远肋翼板处则产⽣应⼒⾼峰,则为“负剪⼒滞”。
对于肋距较⼤的宽箱梁,这种应⼒⾼峰可达相当⼤⽐例,必须引起重视。
2、刚性扭转刚性扭转即受扭时箱形的周边不变形。
扭转产⽣扭转⾓θ。
分⾃由扭转与约束扭转。
(1)⾃由扭转:箱形梁受扭时,截⾯各纤维的纵向变形是⾃由的,杆件端⾯虽出现凹凸,但纵向纵维⽆伸长缩短,能⾃由翘曲,因⽽不产⽣纵向正应⼒,只产⽣⾃由扭转剪应⼒K τ。
(2)约束扭转:受扭时纵向纤维变形不⾃由,受到拉伸或压缩,截⾯不能⾃由翘曲。
桥梁结构的基本体系及其受力特点1.梁体受力:梁体是桥梁结构的主要承载构件,它承受来自车辆行驶的荷载。
梁体的受力特点受到横向和纵向力的影响。
在横向方向上,梁体将受到来自车辆轮胎与桥面接触的水平力,这会引起弯曲和剪切应力。
在纵向方向上,梁体将受到车辆的垂直荷载,这会引起压应力和拉应力。
2.支座的受力:支座负责将梁体的荷载传递到桥墩和地基上,同时也承受梁体的相对运动。
支座受力特点主要包括垂直荷载、水平力和旋转力。
垂直荷载由梁体传递到支座上,同样引起压应力和拉应力。
水平力主要由于梁体的挠度和温度变化引起,会导致水平位移和侧向力的产生。
旋转力则来自梁体相对于支座的转动。
3.连结的受力:梁体与支座之间的连接通常由螺栓、焊接或钢筋混凝土接头等方式实现。
连接部位承受着梁体和支座的力传递,同时还要考虑到连接部位的刚度和可靠性。
连接部位受力主要包括剪切力、扭矩和拉力。
剪切力由梁体和支座连接面的相对滑动引起,扭矩则由梁体和支座的相对转动引起,拉力则是由于连接材料的伸缩性或温度变化引起。
除了上述基本受力特点,桥梁结构还需要考虑其他因素,如动荷载、风荷载、地震荷载和温度变化。
这些额外的荷载会增加结构的复杂性,并且可能导致非线性行为和结构失稳。
为了确保桥梁结构的安全和可靠性,工程师需要根据不同的桥梁类型和设计要求选择适当的结构形式和材料。
传统的桥梁结构包括悬索桥、斜拉桥、梁桥和拱桥等,而近年来还出现了新型桥梁结构,如预应力混凝土箱梁桥、钢-混凝土组合桥和悬臂桥等。
不同类型的桥梁结构具有不同的受力特点和适用范围,工程师需要根据具体情况进行选择和设计。
总之,桥梁结构的基本体系包括梁体、支座和连接部位,其受力特点主要包括梁体的弯曲、剪切和拉伸,支座的垂直荷载、水平力和旋转力,以及连接部位的剪切力、扭矩和拉力。
工程师需要综合考虑动荷载、风荷载、地震荷载和温度变化等因素,选择适当的结构形式和材料,确保桥梁结构的安全和可靠性。
独柱墩结构的桥梁健康监测系统设计摘要:为进行独柱墩结构的结构健康监测系统设计,本文调查了独柱墩结构事故产生的原因,分析了独柱墩结构的受力特征,结合结构健康监测系统的设计原则,定制了面向独柱墩桥梁结构的监测参数,并利用现行规范和工程经验设计参数报警方法。
结果表明:独柱墩因其独特的单点支撑结构,多产生超重车辆压翻事故,应对独柱墩桥梁的结构倾角、应变以及桥上车辆荷载进行监督,并设计三级报警方法,增加结构健康监测系统的准确性和实效性。
1 引言桥梁是连接城市的重要交通枢纽,其结构安全具有极大的政治、经济、社会影响。
由于持续不断的环境作用和自身结构的老化,使得桥梁结构的长期管养工作异常复杂,对桥梁结构进行周期性和连续性的监测是必要的。
独柱墩由其简单的结构设计方法、较大的桥下净空以及美观的外形特征,在桥梁结构设计中应用被广泛[1~3]。
但独柱墩连续梁桥暴露出诸多问题,如其支座的累积损伤、脱空、滑移等,其中桥梁整体倾覆问题最为引人注目。
近年来,各地出现过多起独柱墩连续箱梁桥侧翻、倾覆的重大事故,造成了巨大的经济损失和不良的社会影响。
自2007年以来,我国已经发生了多起独柱墩桥梁倾覆倒塌事故,死伤二十余人。
保障独柱墩桥梁运营安全,是桥梁管养部门面临的重要难题。
目前针对独柱墩桥梁,主要采用日常巡查和定期检测的方式来对桥梁结构安全进行评估﹐但两种方法均属人工检测方法。
桥梁定期检测周期一般2~3年,在定期检测周期间隔中桥梁的状况紧靠专业水平受限的养护人员的巡查来掌握,会使大量的桥梁信息获取的滞后,检测情况难以量化,无法实时跟踪病害的发展情况。
基于此本文将从独柱墩结构设计特点入手,分析了桥梁健康监测系统的设计思路与原则,构建能实时掌控独柱墩的安全使用状态的结构健康监测系统。
2独柱墩受力特征独柱墩桥梁采用的是单支点支撑形式,结构的横向抗倾覆能力在汽车偏载的作用下受到极为不利的影响[4~5]。
对于独柱墩桥梁而言,若车辆未能沿桥梁中线行驶,尤其是车辆处于超载状态,在偶然偏心荷载的影响下,独柱墩桥梁往往会受到极为不利的影响,甚至会出现整体横向失稳的现象,且倾覆前并无明显表征。