摘要：[目的]钢桥墩是悬挂式单轨交通系统的重要组成部分,其制造精度直接决定了轨道梁的架设安装,从而影响列车平稳运行,有必要对其进行研究。[方法]以武汉光谷生态大走廊旅游配套设施——旅游专线一期工程项目为依托,针对悬挂式单轨交通钢桥墩T形结构特性,结合钢桥墩制造精度设计要求进行工艺研究;分析了单轨钢桥墩制造过程中的难点,并对其钢盖梁制造方案进行比选;系统阐述了悬挂式单轨钢桥墩的制造工艺及精度控制方法。[结果及结论]通过钢桥墩实际生产制造与现场轨道梁架设安装,能够有效控制钢盖梁耳板间距(0~2 mm)以及悬臂中心距立柱中心线距离(-2~2 mm);钢桥墩总拼成形后,其左盖梁销轴定位点到钢立柱底部中心点的连线与右盖梁销轴定位点到钢立柱底部中心点的连线之间的距离误差≤3 mm,耳板中心与立柱中心标高误差≤2 mm,满足钢桥墩总拼制作要求,实现了对钢桥墩制造精度的控制。

摘要：为了实现桥梁结构震后性能的快速恢复,提出一种带位移型剪切钢板的新型可原位修复钢桥墩(RSS桥墩);采用ABAQUS建立RSS桥墩的有限元模型,对RSS桥墩进行低周往复荷载作用下的全过程数值模拟,研究轴压比、长细比及剪切钢板强度等参数对试件抗震性能的影响;分析研究RSS桥墩的受力机理,并提出其受弯承载力的计算公式。研究结果表明:本文设计的RSS桥墩具有良好的变形能力和稳定的滞回能力,大位移角下塑性变形集中于剪切钢板上,上部墩身及其他连接部件基本保持弹性状态,能够实现破坏部位的原位快速修复;本文提出的受弯承载力公式计算结果与数值模拟结果较吻合。

摘要：为了在城市复杂的交通工程中广泛应用部分填充混凝土钢桥墩,探明竖向偏心荷载作用下该类桥墩的抗震性能,以城市高架桥倒L形部分填充混凝土圆形钢桥墩为对象,采用试验与有限元分析方法,探究设计参数长细比、径厚比和竖向荷载偏心率对该类桥墩在顺桥方向力学性能的影响。首先,对以往4个竖向偏心荷载部分填充混凝土圆形钢桥墩柱试验试件进行有限元建模,通过有限元与试验结果对比分析,验证有限元模型单元选取、划分、接触和边界条件的合理性。然后,改变桥墩径厚比Rt、长细比λ及竖向荷载偏心率e/L,设计30个部分填充混凝土圆形钢桥墩进行非线性有限元分析。结果表明:在其他参数不变的情况下,随着λ从0.25增加到0.35,桥墩的最大承载力和延性均降低;随着Rt从0.06增加到0.12,桥墩的最大承载力缓慢增加,延性逐渐减小;随着e/L的增大,桥墩的最大承载力、延性均降低,抗震性能差;当e/L从0增加到0.2时,桥墩最大承载力、延性分别下降了约24%和50%;研究结果为部分填充混凝土钢桥墩在复杂荷载情况下的工程应用奠定了理论基础。

摘要：为了给工程设计人员提供简单、易懂、实用的薄壁加劲钢桥墩抗震设计理论和评估方法,提出了基于纤维梁单元的简化抗震评估方法。以薄壁加劲箱形悬臂钢桥墩为研究对象,首先通过建立基于壳单元的有限元模型并与试验进行对比,验证了双线性随动强化模型的有效性和壳单元有限元模型的精确性;其次通过12个数值算例,评估了3种不同应力-应变关系对薄壁加劲箱形钢桥墩的纤维梁单元模型Pushover分析所得极值点的影响,并与壳单元有限元模型的结果进行对比,验证了考虑局部屈曲效应的简易应力-应变关系的可行性。结果表明:使用提出的纤维梁单元模型和对局部屈曲进行简化考虑的修正双线性应力-应变关系,可以比较精确地评估薄壁加劲箱形钢桥墩的抗震性能。

摘要：为了研究钢桥墩高架桥的抗震性能,本文基于多尺度建模技术,对五跨连续钢桥墩高架桥进行多尺度简化,采用非线性时程分析方法计算获得该高架桥的桥墩水平力时程曲线、整体结构位移曲线、力与位移滞回曲线等分析结果。通过分析该高架桥的模拟结果,探明该高架桥的抗震性能。研究表明:多尺度建模应用到高架桥抗震分析中,能有精确模拟桥墩受力和变形情况,同时有效平衡计算精度和计算时间;在地震波作用下,高架桥的桥墩屈曲破坏,全部进入弹塑性阶段,具有良好的延性性能。

摘要：为了探明平面外往复荷载作用下竖向偏心圆形钢桥墩的抗震性能,本文采用ABAQUS有限元分析软件对竖向偏心圆形钢桥墩进行数值模拟分析,考察混凝土填充率及轴压比对钢桥墩抗震性能的影响。本文共设计了8个试件,根据半径的不同分为2组,截面分为圆形的空钢管和部分填充混凝土圆形钢管两种形式,轴压比分为0.1和0.15。研究结果表明:与空钢管桥墩柱相比,填充混凝土钢桥墩柱的承载能力和延性较空钢管桥墩柱有显著提高,滞回环饱满,抗震性能良好。同时,在其他设计参数相同的情况下,随着轴压比的增大,桥墩柱的极限荷载和位移随之减小,延性降低。结构达到极限承载力后,混凝土的塑性应变变小,但都达到极限应变值,混凝土被压碎,钢管根部出现了应力集中现象。

摘要：为探明竖向偏心及混凝土填充补强对钢桥墩抗震性能的影响,本文采用有限元分析软件abaqus对平面内往复荷载作用下的竖向偏心圆形钢桥墩的弹塑性性能进行研究。本文共设计12个件,截面分为圆形的空钢管和在桥墩底部填充一定高度的混凝土圆形钢管两种形式,竖向偏心率分别为0、0.1、0.2。研究表明,具有填充混凝土的钢桥墩在承载力和延性方面较空钢管钢桥墩有明显改善;同时,两种桥墩随着竖向荷载偏心率的增加,平面内的往复滞回性能呈现出明显的不对称性,并且抗震性能也随之较差。

摘要：目的研究不同数量的内置补强T型肋和用钢量对圆形钢桥墩的极限强度、延性等抗震性能的影响.方法在确定实验数据与数值分析基本吻合的前提下,使用Abaqus有限元程序对5个内置T型肋补强圆形钢桥墩进行了非线性弹塑性数值分析.结果各补强钢桥墩的屈服位移和最大位移大致相同,但各补强钢桥墩的强度退化的速度有明显区别.从不同定义的延性曲线上得到4T和8T类型补强肋的桥墩延性最优.若考虑用钢量等经济因素4T用钢量为8T一半却拥有相近的延性.结论随着补强肋数的增加,钢桥墩的用钢量及强度增加,但钢桥墩的抗震延性并不与用钢量成正比增加.考虑抗震性能和经济效益等设计指标,4T补强圆形桥墩优于其他桥墩.

摘要：本文利用非线性有限元分析平台OpenSees建立了十种不同混凝土填充高度的钢桥墩试件纤维模型,并进行数值分析。计算结果表明在不同轴压比下,试件模型均有相对应的混凝土合理填充高度。在实际结构设计的轴压比范围内,混凝土填充0.3~0.5倍的桥墩高度是合适的。

摘要：钢桥墩与混凝土承台之间的锚固是桥梁钢桥墩设计的关键部位。为对其设计的合理性进行验证,首先对该处局部设计进行描述,并采用整体有限元模型与局部有限元模型结合的方式,对地震荷载作用下钢桥墩与混凝土承台锚固处设计进行研究。结果表明:地震荷载作用下,锚固处钢结构应力水平较低;由于拉应力过大,压浆混凝土与承压钢板之间会产生分离。通过计算表明,钢桥墩与混凝土承台间采用的锚固螺栓结合锚固架设计传力可靠,结构安全合理。