多室波形钢腹板PC组合箱梁横向受力研究

结合河南卫河大桥工程实例,采用数值分析法中的有限元法,研究各受力参数对单箱三室波形钢腹板PC组合箱梁横向应力的影响;揭示单箱三室波形钢腹板PC组合箱梁在集中荷载和汽车活载作用下,箱梁的横向应力峰值的变化规律。计算数据表明,各室中心线正弯矩区和各腹板加腋处负弯矩区为单箱多室波形钢腹板PC组合箱梁的横向受力最不利位置。     

波形钢腹板箱梁顶板横向温度应力分析

为研究温度场作用下波形钢腹板组合桥梁的顶板横向应力,基于波形钢腹板箱梁桥的长期观测温度,建立波形钢腹板组合桥梁的温度梯度计算公式。建立波形钢腹板箱梁桥的空间精细化数值有限元模型,考虑波形钢腹板箱梁宽高比、顶板与腹板的横向抗弯刚度比及温度梯度中的最高温度参数,进行参数分析。研究结果表明:箱梁宽高比和横向抗弯刚度比与顶板横向正应力呈对数关系;温度梯度的最大温度与顶板横向正应力呈线性关系。考虑以上3个参数建立顶板横向正应力计算公式,基于最优化算法对拟合公式的参数标定,提出顶板横向正应力温度计算公式与拟合原始值的相关系数为0.997,该公式可对该类型桥梁的初步设计提供参考。     

有限元模拟宽箱梁的受力性能分析

通过ANSYS有限元软件,分别建立单箱五室宽箱梁和单箱双室普通箱梁的有限元模型,并进行模型分析。通过对所得到的数据进行比较,得到宽箱梁在一端同定一端自由的边界约束条件下横向应力分布情况,为宽箱梁桥的研究提供参考。     

刚接板法在单箱多室箱梁偏载系数计算中的应用

单箱多室宽箱梁空间受力效应明显,在偏心荷载作用下由扭转引起的应力比窄桥大的多,采用窄桥计算方法进行工程设计不能保证结构安全,目前采用建立空间杆系模型或者建立实体单元空间有限元模型来进行结构计算较多,这两种方法实际应用时均有缺点,本文提出采用刚接板(梁)法计算单箱多室箱梁偏载系数,并与实体模型进行对比,发现其与实体模型计算结果吻合较好,具有一定的工程实用性。     

某单箱双室道岔连续梁偏载效应研究

在道岔连续梁设计中,一般采用土木工程专业有限元分析软件(类似的软件有Midas Civil、BSAS和桥梁博士等)进行计算分析,而这类软件的梁单元模型需要利用偏载系数来考虑偏心荷载作用下的偏载效应。利用Midas FEA软件建立单箱双室道岔连续梁的全梁实体单元模型,在偏心ZK荷载作用下,获取准确的偏载系数,用以指导设计。通过分析认为:在挠度验算和支座吨位选取时,需要考虑活载的偏载效应;在实际设计中,如果之前没有可以借鉴的类似桥梁设计例子,建议采用板壳或实体单元模型获取准确的偏载系数。     

单箱三室箱梁横向计算分析

箱形截面梁具有结构轻、抗弯抗扭刚度大的特点,在国内外大跨径桥梁中得到广泛应用与推广。但是目前单箱多室现浇箱梁桥结构分析大多只进行纵桥向的结构计算,很少进行横桥向的结构分析。设计经验表明,当箱室宽度过大时,比如超过6m,就应当进行箱室的横向计算分析。通过一个算列,详细介绍了单箱多室现浇箱梁桥横向计算的要点,以期为今后同类桥梁设计提供借鉴。     

腹板倾斜角度对连续-刚构组合梁桥剪力滞效应的影响

基于空间有限元法,以湘府路湘江大桥为背景,利用有限元结构程序Midas Civil和Midas FEA分别建立了连续-刚构组合体系桥的全桥杆系模型和局部三维实体模型,通过改变连续-刚构桥斜腹板倾斜角度,分析了箱主梁在恒载工况下的关键截面剪力滞效应的变化规律。计算结果表明：在单箱三室宽箱梁中,腹板倾斜角度的变化对墩梁截面顶、底板剪力滞效应的影响大于跨中截面顶、底板剪力滞效应的影响。     

基于实测的混凝土箱梁底板温度梯度研究

温度效应是影响混凝土箱梁桥受力和变形的重要因素。为了探究箱梁底板温度梯度对于结构的影响,对比了国内外桥梁规范中混凝土箱梁竖向温度梯度中底板温度梯度的差异。基于苏通大桥辅桥将近1年的实测温度数据,根据最小二乘法得到实测竖向正、负温度梯度。建立苏通大桥辅桥有限元模型,对实测竖向温度梯度中考虑与不考虑底板温度梯度的温度效应进行分析。结果表明:竖向正温度梯度中不考虑底板温度梯度对于温度应力分析结果是偏于安全的;竖向负温度梯度中不考虑底板则是偏于不安全的,且拉应力的增量不可忽略;建议对竖向正、负温度梯度的分布模式及特征值分开设置,以保证分析结果可靠。     

波形钢腹板预应力组合梁桥的偏载效应有限元分析

依托某双箱单室波形刚腹板预应力组合梁桥工程,采用Ansys有限元软件建立了空间实体模型,并对其偏载效应进行详细分析,得出如下结论:双箱单室波纹钢腹板组合梁桥由于偏心荷载效用导致的受扭和扭曲、畸形变化效应比较突出;双箱单室波纹钢腹板组合梁桥的切应力放大系数对偏心荷载较为敏感,建造工程需要斟酌载荷偏心引致的附加切应力;实测及有限元分析得到的剪应力放大系数要大于采用经验系数法与修正的偏心压力法计算结果,现行的放大系数计算方法安全储备不高。     

钢筋混凝土连续箱梁剪力滞效应研究

利用空间有限元法分析了单箱双室钢筋混凝土连续箱梁剪力滞效应,分别计算了自重作用及活载作用下跨中截面与支座处截面的正应力分布规律及剪力滞系数,并将采用有限元分析得到的翼缘有效宽度与规范中的有效宽度规定进行了比较,以期为同类桥梁设计提供参考。