宽幅钢箱梁支点横梁计算方法研究

以钢箱梁支点横梁作为研究对象,采用有限元法探讨支点处顶底板横向有效宽度的计算方法,并应用于钢箱梁横梁的简化杆系模型。将板单元模型和杆系模型2种计算结果进行对比,提出宽幅钢箱梁支点横梁合理的简化计算方法。     

大悬臂宽钢箱梁支点横梁计算方法分析

以大悬臂宽钢箱梁支点横梁作为研究对象,采用板单元整体模型计算支点处顶底板横向应力,并将新规范中有效宽度的计算公式应用到支点横梁隔离体简化模型中;对比板单元整体模型与隔离体简化模型计算结果,结合大悬臂横梁受力特点,对新规范公式的应用进行合理优化。     

异形岔道梁桥有限元分析与抗倾覆研究

为保证带外伸横梁的异形岔道梁桥抗倾覆稳定性，结合某工程实例综合采用了设置外伸横梁等4项构造措施。采用Midas Civil 2021建立了全桥梁格模型与全桥板单元模型并进行分析对比，分析了桥跨结构的倾覆破坏机理，提出了实用抗倾覆计算方法。研究表明：梁格法对此类桥梁的计算精度可以满足工程应用的要求；外伸横梁与B岔道根部弯曲破坏失效是桥梁倾覆的最终阶段和前提条件；外伸横梁越短，提供的抗倾覆力矩越大。本次设计采用的4项构造措施均可有效提高结构抗倾覆稳定性，安全系数为10.1，大于2.5，满足规范要求，可为同类桥梁抗倾覆优化设计（如减小外伸横梁根数、调整外伸横梁结构尺寸等）提供依据和参考。     

系杆拱桥端横梁牛腿分析

该文以某系杆拱桥为例,采用空间有限元模型对端横梁牛腿进行分析,说明了不同位置的牛腿计算宽度及作用于牛腿的荷载通过端横梁传递的机理。根据分析结果对牛腿配筋提出了建议,为类似工程提供参考。     

现浇箱梁横梁计算分析研究

对现浇箱梁的安全验算,主要包括主梁和横梁两部分内容。当然,最精确的计算方法是空间有限元实体单元计算方法。但对桥梁设计人员而言,空间有限元实体单元计算方法费时又费力,往往计算效率很差。将现浇箱梁分为主梁和横梁两个部分计算,即:将空间三维物体简化为平面二维物体,然后用平面杆系分别计算纵向主梁和横向横梁。但是,对于横梁计算,计算参数(主梁传递的剪力分布等)的取值不同,配筋结果往往有很大出入。通过工程实例深入研究了横梁的受力特性(ANSYS空间实体单元),并且根据横梁受力特性选定了最为稳妥的横梁简化计算方法。     

密布横梁体系正交异性钢桥面板有效宽度

空间杆系法将正交异性钢桥面板等效为空间杆系结构的简化计算方法,其计算精度有赖于桥面板的有效宽度取值.结合试验结果及空间板壳法分析,研究了密布横梁体系正交异性钢桥面板的有效宽度,并对SF法分析结果的有效性进行了验证.建议采用空间杆系法进行正交异性钢桥面板分析时,对桥面板有效宽度取值可依《日本道桥示方书》规定.     

带外伸横梁的钢箱梁桥设计实践

当高架桥受桥下河道、道路、地铁、地下管线等限制时,采用外伸横梁是一种有效的解决办法.结合凤凰山高架桥左主线第6联4×28.9 m带外伸横梁的钢箱梁桥,介绍了凤凰山高架桥的设计、计算及施工,并探讨了横梁高度的取值、施工过程中横梁的稳定措施,可为国内外类似桥梁的设计提供参考.     

现浇连续箱梁整体式大跨外伸横梁受力性能分析

以某枢纽互通式立交R1匝道桥为工程背景,运用有限元计算软件Midas/Civil建立了现浇连续箱梁整体式大跨外伸横梁单梁模型和全桥梁格模型,通过对比两种计算模式下的应力情况,得到大跨外伸横梁简化计算模式能一定程度上满足设计要求,对于同类工程设计工作具有一定的借鉴意义。     

基于有限混合单元法的受弯构件剪力滞效应研究北大核心

为研究对称荷载下受弯构件的剪力滞效应,以某(40+90+70+300+20)m独塔自锚式悬索桥为研究对象,采用ANSYS 11.0建立全桥空间有限元模型(主跨300m钢箱梁用板壳单元模拟,其余部分用杆系单元模拟),采用TDV/RM 9.1建立全桥空间有限元杆系模型,运用有限混合单元法进行剪力滞系数和有效分布宽度计算,并与欧洲、日本规范有效分布宽度的计算值进行比较。结果表明:支点截面的正应力沿着梁宽方向变化较为剧烈,其它截面的正应力变化较为平缓,越接近支点的截面剪力滞效应越明显;受弯构件支点截面与跨中截面的有效分布宽度可通过采用该方法的计算值内插求得;欧洲、日本规范受弯构件的有效分布宽度计算值较有限元计算值偏大,且未能考虑复杂受力情况下的精确计算。     

基于有限混合单元法的受弯构件剪力滞效应研究

为研究对称荷载下受弯构件的剪力滞效应,以某(40+90+70+300+20)m独塔自锚式悬索桥为研究对象,采用ANSYS 11.0建立全桥空间有限元模型(主跨300m钢箱梁用板壳单元模拟,其余部分用杆系单元模拟),采用TDV/RM 9.1建立全桥空间有限元杆系模型,运用有限混合单元法进行剪力滞系数和有效分布宽度计算,并与欧洲、日本规范有效分布宽度的计算值进行比较。结果表明:支点截面的正应力沿着梁宽方向变化较为剧烈,其它截面的正应力变化较为平缓,越接近支点的截面剪力滞效应越明显;受弯构件支点截面与跨中截面的有效分布宽度可通过采用该方法的计算值内插求得;欧洲、日本规范受弯构件的有效分布宽度计算值较有限元计算值偏大,且未能考虑复杂受力情况下的精确计算。     

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。     

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。     

板壳模型在整体现浇板设计中的应用

为了研究板壳模型在整体现浇板桥设计中的应用,通过使用有限元分析软件Midas/civil建立板壳模型,计算得出相对于等效梁格法更为精确,更为接近实际情况的结果.并根据提取板单元的纵横向弯矩以及主弯矩进行配筋设计.板壳模型的计算结果既包括了结构的整体受力效应,又包括了结构的局部受力效应,因此对计算结果要进行局部削峰.     

典型人字形桥梁结构分析的刚度法研究

在普通梁理论的基础上,通过增加自由度的分析方法,提出以每个节点10个自由度的薄壁箱梁分析单元。以典型的人字形薄壁箱梁桥作为研究对象,分别建立普通空间梁格、空间板壳有限元分析模型及有机玻璃试验模型,对模型的不同理论分析与实测结果进行比较。研究结果验证了本文理论分析方法的正确性和简便性。     

考虑剪力滞和局部稳定影响的钢板梁应力分析

钢板梁桥翼缘板受剪力滞效应和局部稳定的影响,其纵向应力沿横向分布是不均匀的.结合工程实例,若按初等梁理论计算平均应力结果偏小,存在安全隐患;采用有限元法模拟计算,可以精确地求得沿横向任意处的弯曲应力及其沿横向的分布情况,但建模过程复杂、工作量大;参照现行规范采用有效分布宽度的方法简化计算,结果偏于保守,可作为工程设计的...     

无限长板带对位荷载下的有效分布宽度计算和应力分析方法

无限长板带对位荷载下的应力分布的研究有助于进一步理解和解决长条形板式结构（如带外伸横梁的桥梁结构等）的横向计算简化问题。其等效加载模式（平面应力问题）也对应于条形基础下的下卧刚性层的软土地基受力问题（平面应变问题）。通过理论分析采用复变函数法得到无限长板带对位荷载下的应力计算公式，然后导出该理论解的有效宽度简化计算方法，与理论解的误差控制在5%以内，为进一步工程应用做理论准备。     

多梁式小箱梁桥沿纵向有效宽度的动力识别方法

与传统的有效宽度计算方法不同,在整桥的动力分析结果和弹性支承连续梁法荷载横向分布理论的基础上,通过假定弹性支承连续梁法动力分析模型的面内1阶转动频率与整桥1阶扭转频率相等,提出了一种多梁式小箱梁桥沿纵向有效宽度的动力识别方法。然后利用该方法识别得到的有效宽度计算各主梁的横向分布影响线及横向弯矩,并与空间有限元模型的计算结果进行了对比,结果表明该法具有很高的精度,为此类问题的研究提供了一种新的思路。     

可模拟桥梁翼缘板的试验护栏基础设计

为在桥梁护栏碰撞试验中,提取桥梁设计的有效数据,需设计一种可模拟桥梁翼缘板的护栏试验基础。该文通过理论分析和有限元仿真计算,使该试验基础能够为确定护栏和翼缘板地角螺栓连接强度要求指标和混凝土桥梁翼缘板配筋结构力学性能要求指标提供数据支持。结果表明,试验护栏基础可以在桥梁护栏碰撞试验中使用。