波形钢腹板箱梁的临界屈曲应力分析

通过对波形钢腹板箱梁的临界屈曲应力进行有限元数值模拟,结合相应屈曲理论计算其临界屈曲应力,对比分析了计算得出的各种临界屈曲应力,同时将波形钢腹板的波高、直板段水平长度、水平折叠角、腹板高度与厚度的尺寸改变,分析对其箱梁临界屈曲应力特性的影响规律。分析表明:1波形钢腹板的波高的变化基本不会对箱梁的临界屈曲应力造成影响;2避免波形钢腹板结构的局部屈曲失稳,直板段水平长度不宜过长;3波形钢腹板的水平折叠角的增大可有效的提高整体屈曲的稳定性;4设置的腹板高度不宜过高,以防止整体屈曲失稳;5适当增加腹板的厚度有利于结构局部屈曲稳定性提高。     

波形钢腹板组合梁桥的抗剪局部屈曲强度计算

为更精确地计算波形钢腹板局部屈曲强度,在收集国外试验数据的基础上,通过分析已有公式计算结果与实测值的符合程度,对波形钢腹板局部屈曲强度的合理计算方法进行了探讨。     

波形钢腹板的弹性局部剪切屈曲强度

波形钢腹板的弹性局部剪切屈曲强度虽然已有明确的计算公式,但公式只适用于平子板宽度与斜子板宽度相近时,当两者相差较大时其适用性较差。结合理论分析和数值模拟,研究不同尺寸波形钢腹板的弹性局部屈曲,分析了现有计算公式用于计算弹性局部屈曲强度时的局限性,揭示子板窄宽比对屈曲强度的影响。通过量化分析,对现有计算公式进行了合理修正,提出了适用范围更广的波形钢腹板的弹性局部屈曲强度计算公式,经过算例验证公式精度较高。     

基于Reissner原理的波形钢腹板箱梁约束扭转分析

为更加合理地分析波形钢腹板箱梁约束扭转效应,考虑波形钢腹板的褶皱效应推演了翘曲正应力和剪应力计算式,应用Reissner原理建立了波形钢腹板箱梁约束扭转控制微分方程,给出了不同于乌曼斯基第二理论的翘曲系数公式. 通过简支梁数值算例验证了所推导公式的正确性,并分析了腹板厚度和悬臂板宽度变化对箱梁横截面应力的影响. 研究结果表明:相对于乌曼斯基第二理论,基于Reissner原理计算的应力与有限元解吻合更好;按乌曼斯基第二理论与按Reissner原理计算的翘曲系数的比值可达到4.70;波形钢腹板主要承担剪应力,几乎不承担翘曲正应力,而顶底板既承担翘曲正应力也承担剪应力,应对顶底板予以重视,防止斜裂缝的产生;腹板厚度增大能减小翘曲正应力;随着悬臂板宽度的增大,当悬臂板宽度比大于0.10时,翘曲正应力减小,而当悬臂板宽度比大于0.30时,总剪应力几乎无变化.      

波形钢腹板PC组合箱梁简化计算及试验研究

通过对波形钢腹板PC组合箱梁模型梁的加栽全过程试验,分析了荷栽一挠度变形特征、波形钢腹板和上、下混凝土翼缘板截面高度方向的应变分布以及破坏模态．并根据能量原理探讨了波形钢腹板的褶皱效应及波形钢腹板组合箱梁的弯曲应变计算模式．其模型计算结果与试验结果吻合较好。     

异步悬浇施工中波形钢腹板局部变形研究

为准确计算波形钢腹板连续刚构桥在异步悬浇施工过程中的局部变形.通过有限元软件Midas/FEA建立了板壳单元模型,研究了波形钢腹板在荷载作用下的局部变形,对比现场实测数据,分析了计算值与实测值的误差变化规律.研究结果表明:异步施工过程中的波形钢腹板局部变形主要来源于荷载的影响,根据误差变化规律拟合出挠度关系式,对施工中的波形钢腹板局部变形值进行修正,以保证成桥线形达到设计要求.     

异步悬浇施工中波形钢腹板局部变形研究

为准确计算波形钢腹板连续刚构桥在异步悬浇施工过程中的局部变形.通过有限元软件Midas/FEA建立了板壳单元模型,研究了波形钢腹板在荷载作用下的局部变形,对比现场实测数据,分析了计算值与实测值的误差变化规律.研究结果表明:异步施工过程中的波形钢腹板局部变形主要来源于荷载的影响,根据误差变化规律拟合出挠度关系式,对施工中的波形钢腹板局部变形值进行修正,以保证成桥线形达到设计要求.     

波纹钢腹板屈曲性能(英文)

通过调整波纹钢腹板的整体尺寸、波纹板厚度、波折角度、波纹高度和平板宽度等尺寸参数,制作了16个试验模型,进行了波纹钢腹板试件的剪切屈曲试验,记录了不同试件在各级试验荷载作用下的结构变形、应力分布、屈曲荷载与屈曲形态,对比分析了各个尺寸参数对试件剪切屈曲荷载与屈曲模态的影响.分析结果表明:根据试件的屈曲形态,不同尺寸的波纹钢腹板的屈曲破坏主要表现为3种模态;随整体外形尺寸、波折角度、波纹板厚度的增大及波纹高度的减小,波纹钢腹板的剪切屈曲荷载随之增大;整体高宽比对剪切屈曲荷载影响较小.     

预应力混凝土组合箱梁桥波形钢腹板优化分析

建立3种不同体系的波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥空间有限元计算模型,采用AN-SYS参数化语言对钢腹板进行多约束条件下多设计参数的优化计算分析,寻求各设计参数的最佳组合规律.结果表明,随着循环次数的增加,目标函数趋于理想值,而设计变量及状态变量也趋于稳定,但目标函数值并非是最终取值时惟一考虑的因素,优化结果将提供多组满足约束条件的设计参数;波形钢腹板剪切屈曲应力的理论计算值偏于保守;钢腹板的厚度在通常范围内偏小;在已有资料范围内,波形钢腹板折叠角度及腹板与竖直面的夹角偏小,而波形钢腹板折痕间的长度则偏大.     

波形钢腹板预应力混凝土简支梁的剪力偏载系数研究

为研究波形刚腹板预应力混凝土简支梁的剪力偏载系数,运用有限元软件ANSYS分别对某高架桥的截面腹板剪力分担比例与剪应力偏载增大系数进行计算分析,得出相关结论:部分箱梁截面附近存在内衬混凝土、横隔板,可有效分担腹板的部分剪力;波形钢腹板组合梁截面腹板的剪力增大系数范围为1.22~1.42,大于常规取值1.15,故经验估值法不适于波形钢腹板偏载系数的计算。