现浇单箱多室宽箱梁横梁受力特性研究

为确定单箱多室宽箱梁的横梁设计计算方法,结合工程实例,采用Ansys软件进行三维实体有限元分析,研究了箱室数量和纵、横向预应力对横梁受力的影响,并将该文提出的横梁实用计算方法和有限元结果进行对比。结果表明:采用该文计算模式的横梁应力分布和实体有限元结果吻合良好;恒载作用下,90%以上横梁剪力由腹板传递,实用计算方法可以采用腹板集中力加载方式;纵、横向预应力对各腹板传递剪力的比例有较大影响,常用的腹板等比例加载方式可能偏不安全,有必要通过实体有限元分析结果确定。     

剪力-柔性梁格法在变截面宽箱梁桥中的验证

梁格法是借助计算机分析桥梁上部结构的一种有效实用方法,它易于理解和使用,在桥梁结构设计中得到了广泛的应用。在荷载试验中采用梁格法计算分析,能够精确得到各控制点的位移和应力数据。以某变截面宽箱梁为例,利用空间有限元软件建立梁格模型,通过对试验数据的分析,对梁格法的理解及使用提供了有益的参考。     

梁格法在异形钢箱梁桥计算分析中的应用

采用梁格法模型对一异型钢结构连续梁进行了计算分析,分析研究表明：梁格法作为一种介于平面和实体有限元方法之间的结构计算方法,计算简便、高效,是工程设计的一种实用方法。     

改进梁格法在分体组合箱梁桥结构分析中的应用

梁格法是一种用于桥梁上部结构分析的简化等效方法,但在对分体式组合箱梁桥分析时,会遇到各片横梁如何选取及箱梁间翼缘纵向湿接缝如何准确等效的困难。针对这一问题,笔者提出了一种改进的梁格法,结合某座40 m跨径分体式组合简支箱梁桥,建立了该桥梁的改进梁格法计算模型,并在4种荷载工况下计算对比了改进梁格法模型与实体单元模型、梁板单元模型的静力位移结果,得出了改进梁格法是一种建模简便、计算结果可靠的建模方法,可供同类型桥梁计算分析参考。     

基于现场监测的超宽弯斜混凝土箱梁力学特性分析

为掌握宽弯斜混凝土箱梁的荷载效应分布特征,以某5×20m的预应力混凝土连续梁桥(箱梁宽54m,曲线半径小,斜交)为背景,开展从混凝土箱梁浇筑至运营前共1年的监测,采集并分析箱梁的应变和挠度;基于梁格法,建立箱梁有限元模型,分析箱梁纵、横向应力及竖向挠度。结果表明:监测期内,箱梁的应变和挠度变化显著;钢束张拉后箱梁跨中底板横向压应变小幅减小;满堂支架拆除后箱梁应变调整1～2d;箱梁纵向应变长期趋于平稳;预应力引起跨中上拱,曲线内侧至外侧上拱幅度逐渐减小;跨中断面横向应变比例集中在0～1且极值相差很小;弯桥与直桥跨中断面纵向应力差与曲线半径正相关;弯扭耦合作用下箱梁外侧箱室挠度陡增;宽跨比较大的曲线箱梁可按梁格法计算,进行纵向配束,并加强横向设计。     

Computation Method of Live Load Effect of Simply-supported Steel-concrete Composite Box Girder Bridge

为准确计算多梁式宽幅钢-混凝土组合简支箱梁的活载效应,基于Bredt扭转方程推导了钢-混凝土组合箱梁的抗扭刚度计算公式,研究了偏心压力法、刚接板法2种现行横向分布算方法对于该类桥梁的适用性,并与梁格法以及ABAQUS三雏数值仿真的结果进行了对比分析.数值计算结果表明:计算边主梁的活载效应时,修正偏心压力法计算结果与空间实体有限元的结果相比偏于安全;计算中主梁的活载效应时,刚接板法与空间实体有限元结果吻合较好;梁格法也是一种较精确的计算方法.在进行此类桥梁的设计中,采用考虑横向分布系数的半解析算法仍然是可行的.     

梁格法在曲线连续箱梁桥荷载试验计算分析中的应用

利用有限元单梁法与梁格法建立云南某曲线连续箱梁桥计算模型,从支反力、结构应力、结构挠度三方面对单梁模型和梁格模型的计算结果进行对比分析,并与桥梁荷载试验实测结果进行对比,分析这两种计算方法的准确性。结果表明梁格法的准确性比单梁法高,且可有效满足桥梁荷载试验所需结构内力和挠度的取值,是曲线梁桥结构分析的一种有效方法。     

梁格法在斜交箱梁结构分析中的应用

斜梁桥的构造和受力特点与直线桥有很大区别。以某箱型截面梁桥为例,介绍采用空间剪力柔性梁格法对多格室斜交箱梁桥结构分析的基本原理及方法,并对梁格法的关键问题-梁格划分和刚度等效、截面特性计算、建模时关键问题处理进行阐述,将梁格法计算结果与单梁法的计算结果对比,主要结论和方法可供同行参考。     

多箱室宽箱梁截面参数对顶板横向受力的影响分析

多箱室宽箱梁顶板作为直接承受外部荷载的主要结构,受力复杂,常常需要对其进行考虑框架效应影响的横向计算,必要时采用实体有限元分析。运用ANSYS建立箱梁局部实体有限元模型,主要研究了梁截面参数对顶板受力性能的影响,如梁高、腹板斜率、腹板厚度、底板厚度、箱室布置及横向预应力间距等等。结果表明：箱室布置是箱梁顶板受力性能优劣的决定因素;其次合理的预应力间距布置能极大改善顶板受力性能;梁高、腹板厚、底板厚对顶板受力性能影响较小,且其值增加为有利影响;腹板斜率对顶板受力几乎无影响。     

箱梁横隔梁计算方法研究

以6跨预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景,利用有限元程序建立了该桥梁的实体模型,获得空间分析的横隔梁的应力状态。在实桥修建过程中将振弦式应变计埋入横隔梁中,获得桥梁结构的实际内力分布特点,并与有限元计算结果进行对比分析。提出一种实用的利用两次杆系有限元计算分析横隔梁内力的简化方法,为预应力混凝土箱形梁桥横隔梁的设计与计算提供借鉴。     

单层梁格分析宽翼缘箱梁剪力滞效应

由于分析精细、应用简便,平面梁格法已广泛应用于斜弯桥、裤衩高架等异型桥的计算分析中。通过对"Hambly"平面梁格的梁格划分方法与刚度取值的改进,提出更便于杆系有限元软件运用的单层梁格法;通过单层梁格法分析了宽翼缘箱梁的剪力滞效应,并与能量变分法对比,证实了单层梁格法可以有效的计算宽翼缘箱梁剪力滞效应,而这是平面梁格无法解决的。     

梁格法建模在宽箱梁桥静载试验中的应用

梁格法是一种空间计算分析的方法,具有清晰、易理解等特点,广泛引用到宽桥、异形桥等的计算分析。在桥梁静载试验理论分析中,它能得到主要控制截面的挠度、应变数据,以满足宽箱梁桥静载试验的理论计算要求。基于梁格法理论,采用空间梁格法对某连续宽箱梁桥进行分析,计算分析了设计活载静载响应,得出主要控制截面的横向测点理论计算值,并根据现场静载试验结果对该桥进行评估。对梁格法在桥梁静载试验应用中提供了借鉴和参考。     

梁格法在连续箱梁中的应用

弯箱梁桥受力复杂,存在"弯一扭"耦合作用,而梁格法是一种准确、简便的弯箱梁计算分析方法。该文通过比较梁格法与单梁法计算的变截面箱梁各腹板的应力,说明箱梁宽度变化越大,边腹板和中腹板的受力越不均匀;当结构受力比较复杂时,梁格法计算的横梁受力更安全。     

连续宽箱梁的偏载增大系数的讨论

预应力混凝土连续宽箱梁桥在城市桥梁中广泛应用,由于其宽跨比较大,偏载作用引起的空间效应不可忽视,采用梁单元设计计算时,需引入偏载增大系数来考虑荷载放大效应。提出用实体有限元法计算宽箱梁偏载作用下偏载增大效应的方法。并结合杭州某工程实例,建立其预应力混凝土宽箱梁的实体有限元模型,在模型上施加车辆荷载,通过计算分析荷载作用下结构不同位置的应力、位移,得到偏载增大系数。并对比分析实体有限元法和其他简化偏载增大系数算法的计算结果。结果表明:实体有限元法更能真实反映结构的实际受力状态,且适用性更广;宽箱梁的偏载效应明显,采用传统的经验值是偏不安全的,有必要进行详细的分析计算。     

横隔梁对多箱室宽箱梁抗扭影响研究

通过ANSYS建立不同箱室数量和宽跨比的单箱多室宽箱梁的有限元模型,分析宽箱梁在扭转荷载下不同截面的扭转畸变角和竖向位移分布。研究结果表明,多室宽箱梁整体扭转刚度大,横隔梁的设置对箱梁整体扭转受力性能影响不大;但对其附近箱梁产生明显的扭转畸变效应影响,可以有效限制扭转畸变变形,即设置横隔梁能够改善箱梁的局部受力性能。     

多跨连续曲线宽箱梁桥支座反力与平面内变形分析

支座反力与平面内变形是曲线宽箱梁桥设计中的关键问题。该文针对某5跨连续曲线宽箱梁桥实际工程,基于比拟板-梁格法及有限元软件,建立结构空间计算模型,分析自重、车辆偏心荷载与离心力,以及温度共同作用下曲线宽箱梁桥的支座反力与变形。得到了曲线宽箱梁桥的切向、径向与竖向支座反力分布规律以及平面内变形规律。     

基于实体单元的等截面宽箱梁有限元分析

目前,预应力混凝土箱梁宽跨比越来越大,依据平面杆系理论计算结果已较难体现结构空间效应。采用实体单元对3跨连续梁进行全桥精细化分析,着重考察箱梁墩顶顶板、边跨跨中底板及边支座附近应力状态,计算结果表明:梁单元和实体单元计算差异较大,实体单元模拟更接近宽箱梁实际应力状态。     

大悬臂扁平多室箱梁结构的空间分析

由于城市高架桥梁建筑景观的需要，大悬臂弧形扁平多室箱梁断面在设计中应用越来越多。经典的梁单元分析方法不能全面分析此类结构的力学性能，必须借助更为精细的有限元三维仿真分析法。以宁波机场路高架的一联3×30m标准段箱梁结构为例，利用ANSYS的三维实体单元对整个结构进行了仿真模拟，仿真分析得到了经典梁单元分析法所不能得到的计算结果，为标准段箱梁结构的设计提供了必要的分析依据。     

梯形多室宽箱梁上部结构设计研究

肇花高速公路部分路段采用梯形多室宽箱梁.该梁标准跨径35m,梁截面宽33.2m,结构纵、横向尺寸比接近1∶1,空间效应明显,纵、横向耦合效应不可避免,力学特征与常规箱梁存在差异.在杆系有限元模型基础上,通过空间实体有限元模型对一联标准梁段进行了分析,得到结构总体承载能力水平、腹板剪力、截面弯矩、剪力滞效应等结构主要力学特征的分布规律,以优化结构设计.     

梁格法在变宽箱梁配束中的应用

对一单箱多室变宽连续箱梁桥分别利用梁格法和平面杆系法建模分析，并将二者计算结果进行对比，指出宽幅桥在结构受力上的一些特点，并据此对杆系模型的配束方案给出修改建议，为今后类似桥梁的结构计算和预应力布置提供一定的参考。