开口薄壁截面简支桥梁约束扭转的正应力分析

孟买地铁一号线高架简支桥梁采用了不对称开口薄壁截面梁的设计,这是一种近些年开始在城市轨道交通领域流行的新型结构,具有轻巧美观等特点。由于开口截面梁的扭转刚度相对较小且截面不对称,约束扭转效应显著,尤其是在曲线段。在对结构进行设计分析时,不能忽略扭转引起的应力效应。以孟买地铁一号线的简支曲线桥梁为例,介绍应用于该项目的约束扭转应力效应的分析方法。     

合肥南环高架站桥梁设计

介绍了合肥南环高架车站的建设规模,将合肥南环高架车站的桥梁结构分为站房外高架桥梁、站房内高架正线桥梁、站台梁3个部分进行设计,高架桥梁均采用钢筋混凝土连续刚构,截面形式为鱼腹式实体截面,站台梁采用钢筋混凝土纵横梁结构.桥梁结构设计条件较为复杂,采用小跨连续刚构的鱼腹式截面桥梁形式,其梁高小,墩形美观,很好地满足了高架站...     

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.     

上海城市轨道交通高架区间U形梁设计与施工

该文以上海轨道交通某高架区间U形梁结构工程为研究对象,基于原型梁的加载实验,验证U形梁结构的可靠性。结合U形梁的特点,介绍了施工中梁体混凝土、预制模具体系、预应力加载、U形梁运输、架设过程中难点及关键工艺,对类似工程的设计与施工具有参考价值。     

基于先整体后局部分析方法的城市立交桥异形块受力分析

针对城市立交桥设计中异形块受力复杂的问题,以武汉青菱立交桥为背景工程,选取合适的几何模型、力学模型和数学模型,利用大型软通用有限元软件ANSYS,采用先整体后局部的方法对该桥H匝道、I匝道进行建模计算。计算分析表明:异形块中各腹板截面应力符合梁截面应力的"平截面假定",其横截面正应力分布不均匀,具有明显的"剪力滞"效应。     

曲线连续钢箱梁的三维空间结构分析

该文以宁波机场路高架匝道的一联曲线连续钢箱梁为工程实例,借助ANSYS的有限元分析程序,建立三维空间模型,对结构进行详细的力学分析。力学分析内容包括结构的支座反力,结构的总体变形与应力,以及桥面板的局部应力。计算分析结果能够为该曲线箱梁设计提供理论依据。     

预应力混凝土连续宽箱梁空间效应分析

为研究连续宽箱梁结构的空间效应,以南京市纬七路工程某预应力混凝土连续宽箱梁桥为例,采用Midas/Civil软件建立该桥上部结构空间梁格模型,分析了施工阶段和车辆荷载作用下,上部结构典型截面的应力分布。结果表明:施工阶段,截面局部拉应力值较大;成桥后,车辆活载作用下截面应力值较小,恒载起主导作用;截面应力分布不满足平截面假定,且边腹板处剪力滞效应显著,体现出空间效应显著,应采用更加精细化的模型进行此类结构分析。     

轨道交通新型节段预拼桥梁受力特性研究

在上海市轨道交通17号线高架区间,某主跨55m的节段预制拼装混凝土连续梁桥,采用上U下箱的新型截面。现通过实体有限元模型,分析其各腹板的剪力分配情况,用以指导该桥梁的抗剪设计;同时研究了其横向受力特性,以指导横向配筋设计。     

U形梁外观质量缺陷及控制对策研究

U形梁是近几年来我国城市轨道交通采用的一种较为新颖的高架桥梁结构形式,但由于其U形薄壁开口结构形式、纤维混凝土材料及施工工艺的特殊性,外观质量缺陷问题屡见不鲜,且施工过程中较难预防控制,依托青岛蓝色硅谷城际轨道交通U形梁预制工程,介绍了U形梁预制施工过程中易出现的外观质量问题,分析总结了外观质量问题出现的原因,提出了原材料及坍落度控制、模板基面的处理、钢筋布置、浇筑顺序优化等方面的控制措施,取得了较好的应用效果,为今后U形梁的预制施工提供了可靠的工程实践经验。     

U形-箱形组合结构连续梁力学特性研究

U形-箱形组合连续梁计算现阶段缺乏具体的经验和理论公式,文中在杆系模型分析的基础上,采用通用有限元程序ABAQUS分析了结构典型部位的受力情况,研究了该类桥梁在多种工况下的力学行为和受力机理。结果表明:U形-箱形组合连续梁力学特性明显区别于传统梁型,空间受力特性明显;由于横向变形导致U形梁腹板内、外侧应力存在差异,平截面假定已不适用。     

变宽等截面连续箱梁桥施工过程线形控制及受力特征分析

变宽连续箱梁具有整体性能好、抗扭刚度大、建筑高度小、能适应复杂线形变化等优点在高速公路和城市道路中得到越来越多应用。本文从结构特点、受力特征分析了变宽箱梁桥力学特性与普通直箱梁桥的差异。结合某3×30m变宽等截面连续箱梁桥施工过程控制,分析了梁格法的基本原理及在变宽箱梁中的应用,利用有限元软件建立梁格法分析模型,对施工过程线形控制进行了总结,讨论了变宽连续箱梁各腹板在不同截面的应力分布特征,为此类桥梁设计与施工控制提供参考。     

轨道交通槽型梁平面与空间受力分析比较

采用Midas/Civil和ABAQUS软件对重庆轨道交通#1线槽型梁进行平面和空间受力分析对比。结果表明:竖向荷载作用下,槽型梁空间受力行为明显,平面模型计算的挠度偏大;单线槽型梁采用两种模型得到的道床板纵向应力差别不大;槽型梁横向应力不可忽视,在某些截面横向应力甚至与纵向应力相当,必须采用空间模型进行详细分析;两种模型均能反映结构的一阶振型,但平面模型无法反映结构的局部弯曲和扭转振型。     

非对称悬挂式轨道梁结构优化分析

为优化非对称悬挂式轨道梁的结构构造以满足运营刚度和强度等要求,参考国内外已建成的类似悬挂式单轨交通系统,初步设计了悬挂式单轨轨道梁结构,采用设计软件Midas/Civil和Abaqus建立有限元模型,分别进行整体分析和局部受力分析。调整截面尺寸、跨径和板厚等参数,分析非对称悬挂式轨道梁的变形和应力分布。研究表明:轨道梁结构跨径取30 m比较合适,当截面尺寸一定的情况下,增加钢板厚度能有效地提高轨道梁的刚度与强度,但当钢板厚度增加到一定值后,轨道梁刚度提高的速率明显减缓,此时加大截面尺寸比增加板厚对结构强度与刚度的提升效果更好,更能减少用钢量,经优化最终提出了一种新型悬挂式单轨轨道梁结构。     

连续箱梁的日照温差应力计算研究

根据变形协调条件及平截面假定,首先推导了连续箱梁日照温差总应力的一般公式,并针对试验观测资料及我国铁路桥梁和公路桥梁设计规范中的不同日照温差梯度模式,给出了温度应力的实用计算公式.为了能够进一步应用于斜交连续箱梁,以斜交连续梁的三力矩方程为基础,给出了温度次弯矩的计算方法及公式.编制了相应温度应力分析程序,结合工程实例分别对正交和斜交连续箱梁的温度应力进行了计算分析,并与ANSYS有限元计算结果进行对比.通过分析连续箱梁日照温差应力沿梁跨方向的分布规律,提出在设计预应力混凝土连续箱梁桥时,应特别注意对主跨跨中截面进行正应力验算及正截面抗裂性验算,并注意对中支点及其附近梁段靠近重心轴处的斜截面抗裂性进行验..     

预制U梁在青岛13号线轨道交通中的应用

通过预制薄壁U梁与传统箱梁的设计比选,详细阐述了预制U梁结构在城市轨道交通工程设计时的结构形式采用和需要注意的结构要点。结合青岛13号线轨道交通工程,分析了预制薄壁U梁结构方案的优缺点,经过技术、经济、景观等多方面比选,为今后同类的高架桥工程上部结构选型提供了依据。     

轨道交通桥梁减振降噪研究进展

随着高速铁路和城市轨道交通的迅猛发展,人们环保意识的增强以及高架线路的广泛应用,轨道交通桥梁振动与噪声已成为亟待解决的问题。首先,介绍了混凝土桥、钢桥、钢混组合桥的典型振动与噪声试验和桥梁结构噪声常用的理论研究方法。其次,从桥梁结构优化的角度,讨论了混凝土桥、钢桥常用的减振降噪措施,并探讨了TMD的减振降噪效果。然后,综述了桥上轨道结构常用的减振降噪措施。最后,总结了3种声屏障降噪效果的研究进展。结果表明：①不同结构桥梁振动与噪声有所差异,总体来说钢结构桥梁振动与噪声问题更为突出;②混凝土梁截面的优化措施具有一定的减振降噪效果,如增设中腹板或横隔板,优化腹板倾角等措施,U梁对轮轨噪声具有遮蔽效应,梁下区域遮蔽损失最大可达10 dB（A）,但与传统箱梁相比,U梁结构噪声更大;③约束阻尼结构能够有效控制钢桥振动与噪声,TMD能够有效抑制桥梁结构低频振动,但降噪效果甚微;④在钢轨、扣件、轨枕道床等方面采取相应的减振措施,从而达到轨道交通桥梁减振降噪的目的是最为经济可行的方法;⑤声屏障可有效控制交通噪声,直立声屏障降噪效果为5~10 dB（A）,半封闭声屏障降噪效果约15 dB（A）,全封闭声屏障降噪效果超过20 dB（A）。     

曲线双工字钢-混凝土组合梁桥弯扭性能1∶2模型试验

为探究连续曲线双工字钢-混凝土组合梁桥在弯扭组合作用下的力学性能，设计了一座曲线半径为200 m,跨径布置为17.5 m+17.5 m的连续曲线组合梁桥模型，并进行了静载试验，包括两点偏心弹性加载及四点对称破坏加载。试验测试了模型桥荷载-挠度关系曲线，控制截面钢梁、桥面板及钢筋应变分布，记录了模型桥的破坏过程及特征荷载，混凝土桥面板裂缝分布及裂缝宽度。结果表明：对称荷载作用下，曲率效应使外弧侧结构受力更不利；加载截面、中支点截面钢梁翼缘屈服后，第2跨加载点外弧钢梁腹板发生剪切屈曲，截面塑性转动能力受到钢板局部屈曲的限制；中支点桥面板裂缝分布范围超过计算跨径±20%;模型桥第2跨外梁破坏后，其他结构仍能继续承载，内弧侧结构延性指标远小于外弧侧，模型桥横桥向具有冗余性；竖向荷载作用下，模型桥弹性阶段截面正应力主要由弯曲正应力和约束扭转翘曲正应力组成，此外，钢梁下翼缘存在额外的横向弯曲正应力；最后，给出了钢梁下翼缘横向弯矩简化计算方法，并基于Vlasov薄壁结构理论，提出了双工字钢-混组合梁桥约束扭转截面特性计算方法。     

江阴长江大桥钢箱梁疲劳应力特征分析

为准确评估钢桥结构的疲劳损伤状态和剩余疲劳寿命,以江阴长江大桥为背景,对该桥钢箱梁疲劳裂纹产生位置进行连续疲劳应变监测,获取应变时程数据,结合雨流计数法技术建立日疲劳应力谱;分析应力幅~循环次数分布规律;研究累积损伤度分布特征,建立损伤度分布模型,计算不同车道构造细节疲劳损伤度和剩余寿命。研究结果表明:钢箱梁顶板测点、U肋与横隔板焊接末端处、弧形缺口有效截面最小处均以压应力为主,U肋以拉应力为主;应力幅累积循环次数分布服从Weibull函数分布;疲劳累积损伤度分布服从Boltzman函数分布,顶板与U肋连接处U肋腹板沿横桥向慢车道疲劳损伤较快车道损伤大,下游车道较上游车道损伤大,其中下游慢车道U肋腹板细节疲劳损伤最大。     

简支变连续刚构小箱梁桥墩结构施工过程仿真分析

某城市快速环路采用高架与轨道一体化建设,上层桥梁采用简支变连续刚构小箱梁的结构形式,因施工过程中桥墩盖梁存在截面变化和体系转换,其墩梁固结部分的受力复杂.采用三维实体单元分析了一体化框架墩特别是盖梁在各个施工阶段的应力分布情况,并得到一些结论.分析表明,在该类结构设计时应注意盖梁钢束的张拉顺序和支架的拆除时机,尤其应注意加强中墩附近边梁剪扭钢筋的设置.     

装配式群钉组合梁与现浇组合梁对比试验研究

为了研究桥梁工程中装配式群钉组合梁和现浇组合梁在力学行为上的差异,分析混凝土浇注方式、栓钉布置形式对组合梁结构整体受力的影响,采用了装配式组合梁和现浇组合梁对比试验研究,分析了两组不同浇注方式及不同栓钉布置形式的试验梁在宏观本构曲线、破坏形态、钢-混凝土交界面滑移以及截面应变规律的差异;采用考虑混凝土损伤塑性模型和交界面连接差异的有限元模拟分析方法,建立试验梁精细化有限元模型,对比分析了试验梁栓钉Mises应力及栓钉附近混凝土损伤发展规律。结果表明:装配式组合梁和现浇组合梁在宏观本构曲线以及破坏形态上无明显差异;装配式群钉组合梁中钢与混凝土界面滑移初始荷载水平显著低于现浇组合梁,且相同荷载作用下的滑移值较大;现浇梁在大部分情况下近似满足平截面假设,装配式群钉组合梁不满足平截面假设,仅钢梁与混凝土板分别服从平截面假设;相同荷载作用下,装配式组合梁栓钉Mises应力较现浇组合梁提高约20%,其周边混凝土损伤区域集中分布于预留孔区域。该研究结果可为装配式群钉组合梁的设计以及计算提供理论依据。