箱形结构桥梁分析方法比较

阐述三自由度平面杆系、六自由度空间杆系、七自由度空间梁单元、Hambly平面梁格、实体有限元及空间网格分析方法的特点,分析了桥梁设计验算中存在的问题。通过比较各分析方法,得出精细化分析方法可使箱形结构桥梁设计得更经济的结论。     

梁格法在异型箱梁桥设计计算中的应用

异型箱梁桥空间效应明显,受力复杂,简单的初等梁模型已很难正确模拟其受力。结合实际工程中的一座异型桥梁,运用MIDAS/Civil建立有限元梁格模型,介绍如何采用梁格法计算异型桥梁,并提出梁格划分的原则。     

基于平面梁格模型的异形连续梁桥结构分析与验证

为探究平面梁格模型应用于异形连续梁桥结构的合理性,以合肥市郎溪路15联主线桥梁为工程背景,采用Midas/Civil和ANSYS有限元软件分别建立平面梁格模型与实体单元精细化模型。以实体单元精细化模型的计算结果为准则,考虑自重与二期恒载作用,将两种模型的挠度与应力计算结果进行对比,来探讨平面梁格模型的合理性。研究结果表明:仅考虑自重与二期恒载作用,平面梁格模型与实体单元模型的误差随着横桥向中腹板向边腹板过渡而逐渐增大;整体挠度由连续梁边跨跨中处边腹板的竖向挠度控制设计,截面上缘应力由桥梁中腹板控制设计,截面下缘应力由桥梁边腹板控制设计;平面梁格模型的挠度与应力计算结果偏于安全。     

大角度斜交桥设计

在桥梁设计中,如何处理桥梁与河道交叉角度较大的情况,是广大设计人员面临的一个课题,文中根据具体设计案例,上部采用52°的装配式简支箱梁,并对桥梁的关键部位提供了设计方案,为了验证设计方法可行,采用梁格法建模,对桥梁在正常使用工况下抗弯、抗剪、抗扭进行验算,均能够满足相关规范要求。为了简化计算,同时采用单梁模型与梁格模型进行计算对比,恒载作用下单梁弯矩比梁格模型大11~24%,正常使用工况下应力两者相差在14%以内,单梁模型可以简化计算,梁格模型受横隔板、横梁、桥面板的影响,扭矩要比单梁大很多,需要单独验算。     

预应力异型曲线箱梁桥的设计与计算方法研究

对城市高架桥和立交桥中经常出现的预应力异型曲线箱梁桥的设计和计算进行了分析和研究,结合实际工程,指出了该类桥梁在设计时应着重注意的问题和采取的构造措施,提出了适合该类桥梁设计计算的方法,提出了符合梁格截面划分原则的计算公式,并结合实际利用FORTRAN语言编制了梁格截面的自动划分和截面特性计算程序,利用该程序可以直接生成符合相关计算软件命令格式的截面参数文件,省去了梁格试分和大量截面特性计算的繁琐过程,使得变宽截面的梁格法计算不再费时费力,实践证明利用该设计计算方法可以效率较高的获得满足工程精度要求的计算结果,对于此类桥梁的计算和设计具有一定的指导意义和工程实用价值。     

超宽简支钢箱梁动力特性及简化分析方法研究

随着超宽梁桥的逐渐增多,宽幅桥梁与普通的窄桥相比,在荷载横向分布、稳定分析以及横向连接等方面都有明显区别。现以一座单跨单箱多室钢箱简支梁桥为研究对象,分别建立空间梁单元模型、等效板单元模型、梁格体系模型和实体单元模型,并对四种模型进行了动力特性结果比较,探讨了超宽简支钢箱梁桥不同计算模型动力特性的差异。结果表明,梁格体系模型的竖弯频率误差最小,而所有模型的扭转频率误差都较大。对于宽度不同的梁桥,运用等效板单元模型进行参数化分析,并对桥梁的竖弯频率和扭转频率的计算,提出简化模拟公式。归纳出的结论对同类桥梁的动力特性计算具有一定的参考价值。     

宽箱梁矮塔斜拉桥受力性能分析

以四川茜草长江大桥为工程背景,通过对宽箱梁矮塔斜拉桥施工过程的仿真分析,得出桥梁结构的全过程荷载响应,验证了桥梁结构的安全性。对宽箱梁的梁格分析表明,矮塔斜拉桥宽箱梁在不同阶段的横向分布系数是变化的,在设计、施工控制中要考虑横向分布系数对结构安全性的影响,并给出了部分结果。     

超宽幅混凝土箱梁的设计

结合工程实例,介绍了超宽幅箱梁高架桥的方案设计和结构设计。从莞高速常平段与常平环镇道路共线布置,以高架桥形式通过。通过比较方案的适用性和经济性,选择超宽幅的整体连续箱梁和H形桥墩作为常平高架桥的结构形式。详细介绍了超宽幅箱梁的构造,分别采用梁格体系模型、板单元模型分析了箱梁在偏心荷载下的力学行为,获得了箱梁的偏载系数,以作为纵向分析之用,最后对箱梁纵向和横梁的结构进行分析。本高架桥设计为同类桥梁的方案设计和结构设计提供了经验。     

梁格法在异型曲线箱梁桥的计算分析与应用

该文比较了桥梁空间内力的分析方法,介绍了梁格法理论,从梁格划分及截面特性计算需考虑的因素、箱梁扭转常数的计算、预应力效应、影响面加载与活载内力计算等方面进行了论述,并且通过实例分析,验证梁格法在异型曲线箱梁桥的计算与应用。     

梁格法在预制混凝土箱梁桥空间分析中的应用

简要阐述了预制混凝土箱梁桥计算模型的主要方法:考虑横向分布系数的单梁模型、等效梁格模型、实体模型。通过工程实例单梁模型和梁格模型的内力、应力对比分析,验证了梁格法在预制混凝土箱梁桥分析中的有效性和精确性,为相关工程提供借鉴经验。     

叉桥薄壁箱梁结构的简化分析

以典型人字形薄壁箱梁桥为研究对象,通过增加自由度的分析方法,在初等梁理论的基础上考虑薄壁箱梁主要的受力特点,同时利用空间梁格理论对结构在分析方法上进行简化。另外,以某人字形桥梁工程为例,分别建立空间普通梁模型、空间板壳模型以及简化的分析模型进行比较分析,验证了简化模型的准确性、简便性,同时指出了3种不同理论对人字形桥梁进行分析时存在的优缺点。研究结果表明:本文分析方法能够简便、准确地把握该结构的行为,为求解该结构提供新的途径。     

连续T形梁桥梁格法分析及梁格模型修正研究

采用梁格理论对某连续T形梁桥进行结构分析计算,用Midas/Civil和Midas/FEA分别建立增设虚拟横梁的梁格模型和实体模型,通过对梁格模型、实体模型、刚接梁法、比拟正交异性板法(G-M法)计算得到的结果与荷载试验现场实测数据相互对比分析,提出连续T形梁桥梁格模型的虚拟横梁截面参数取值建议。结果表明:梁格法简单易行,且计算精度能够满足一般工程要求。在此基础上重点分析桥面铺装、普通钢筋和预应力筋以及防撞护栏对连续T形梁桥结构整体的影响,给出了梁格模型的修正方法和建议,使梁格模型更加精细化,能够更加真实可靠地反映桥梁整体状况。     

考虑抗扭性能影响的多梁式矮箱梁桥荷载横向分布计算

目前对于多梁式矮箱梁桥的荷载横向分布计算采用刚接梁法，或采用有限元软件建立模型计算，但以上2种方法都未将抗扭刚度的影响考虑在内。因此，以上采用的2种计算分析方法不能对结构的特性进行准确模拟计算，也不能十分准确地对桥梁技术状况以及承载能力进行评价。为此，基于传统刚接梁计算荷载横向分布方法，在建立柔度系数矩阵时加入考虑主梁和翼板的约束扭转作用，提出一种适用于多梁式矮箱梁桥的荷载横向分布计算方法。为验证该方法的正确性，以某20 m跨径预制PC箱梁桥为对象，采用考虑抗扭刚度、未考虑抗扭刚度的刚接梁法和有限元数值模拟方法（梁格模型和板单元模型）计算其荷载横向分布系数，并与场地试验（中载和偏载2种工况）实测结果进行验证对比。结果表明：所提出的横向分布计算方法比未考虑箱梁主梁和翼板扭转的刚接梁法计算精度更高，也更接近实桥受力特点；同时，梁格模型、板单元模型与所提出的横向分布计算方法所得计算结果整体趋势基本上一致，相比于有限元数值模拟计算结果，采用该横向分布计算方法所得应变和挠度横向分布与实测结果更为接近，且偏差都在20%以内；该方法可在现场场地试验和桥梁承载能力评定中替代复杂的有限元数值计算方法，为预制矮箱梁桥场地试验和桥梁技术状况及其承载能力的评定提供较为准确的理论参考依据。     

预应力混凝土桥梁分析的虚拟层合单元法

通过将预应力束对桥梁结构的作用转化为等效荷载,提出了用虚拟层合单元法分析预应力混凝土桥梁的方法。结合一座具体的桥梁进行了实例分析计算,同时利用有限元通用分析程序SuperSAP进行了对比。结果表明,采用虚拟层合单元法分析预应力混凝土桥梁能够给出令人满意的结果,并且具有划分单元数目少、计算效率高、适应性强的优点。     

偏心支承对45度圆心角双跨弯箱梁桥的影响

通过对72个圆心角为45度的双跨偏心支承弯箱梁桥模型的计算分析，以梁格系法为基础编制的3D—BSA软件系统为结构计算工具，用统计分析的方法建立双跨偏心支承弯箱梁桥结构反应在使用极限状态及承载能力极限状态下与桥梁跨长、支承偏心距等参数间的经验公式，为双跨偏心弯箱梁桥的实用设计提出适当建议或借鉴依据。     

梁格法模拟简支铰接空心板桥的研究

梁格法是桥梁空间分析的一种方法,梁格法的特点是用等效梁格来代替桥梁上部结构,分析梁格的受力状态就可得到实桥的受力状态。根据梁格法原理,通过使虚拟横梁在同一铰缝处释放梁端约束,使其只传递竖向剪力。最后通过计算荷载横向分布系数验证模型的正确性。     

基于空间网格模型的装配式钢板组合梁桥受力分析

装配式钢板组合梁桥在我国中小跨径的桥梁建设中应用越来越多,精细化结构分析是实现桥梁安全与经济的重要方法。对比分析了平面梁格模型、实体模型与空间网格模型的建模理论与计算结果,验证空间网格模型在装配式钢板组合梁桥计算中的可靠性与适用性。结果表明,空间网格模型在计算精度上优于平面梁格模型,建模难度上小于实体模型,是一种较适用于工程分析的计算方法。     

梁格法在箱梁桥静载试验中的应用

梁格法是一种能较好地模拟原结构的空间结构分析方法,它能得到主要控制断面的挠度、应变数据,以满足箱梁桥静载试验理论计算要求。以虎坑大桥为研究对象,利用MIDAS／Civil分别建立箱梁梁格模型和整体杆系模型,根据试验结果分析判定该桥的使用状况,对梁格理论的理解及应用提供借鉴参考。     

偏心支承对45度圆心角双跨弯箱梁桥的影响

通过对72个圆心角为45度的双跨偏心支承弯箱梁桥模型的计算分析,以梁格系法为基础编制的3D-BSA软件系统为结构计算工具,用统计分析的方法建立双跨偏心支承弯箱梁桥结构反应在使用极限状态及承载能力极限状态下与桥梁跨长、支承偏心距等参数间的经验公式,为双跨偏心弯箱梁桥的实用设计提出适当建议或借鉴依据.     

偏心支承对30度圆心角双跨弯箱梁桥的影响

通过对72个圆心角为30度的双跨偏心支承弯箱梁桥模型的计算分析,以梁格系法为基础编制的3D—BSA软件系统为结构计算工具,以Excel 2000为数据处理工具,用统计分析的方法建立双跨偏心支承弯箱梁桥结构反应在使用极限状态及承载能力极限状态下与桥梁跨长、支承偏心距等参数间的经验公式,为双跨偏心弯箱梁桥的实用设计提出适当建议或借鉴依据。