不同斜交角度简支T形梁桥的基频计算及试验分析

以某装配式后张法预应力混凝土简支斜交T形梁桥为工程实例,采用Midas Civil软件建立空间梁格模型,对不同斜交角简支T形梁桥的动力特性进行分析,提出斜交T形梁桥的基频随斜交角度变化的计算修正公式。分析表明:当斜交角小于20°时,竖向频率可以按照正交桥计算,当斜交角度为20°~55°时,频率与正交桥差异相差很大,计算冲击系数明显增大,直接影响桥梁结构内力设计。因此,在斜桥设计时必须引起足够重视。通过现场动荷载试验测试得出基频与拟合公式计算结果十分接近,说明该拟合公式能够较准确计算斜交T形梁桥的竖向基频值。     

斜交空心板桥的动力特性分析

以106国道上某桥为背景,建立简支斜交空心板桥空间有限元模型,计算不同斜交角度下的频率值,根据计算数值结果,采用最小二乘法进行基频规范公式修正,得到角度修正后斜交空心板桥的基频计算公式,修正公式准确计算出斜交空心板桥的基频值。同时分析预应力钢筋效应对斜交空心板桥的频率影响。     

斜变薄壁箱梁的空间受力分析

本文以简支的斜交薄壁单室箱梁为对象,采用有限分段法,分析了扭转与弯曲的耦合效应,并作了有机玻璃模型在扭转荷载作用时的试验。结果表明:对于梁的中间区段,当斜交角达到40°时,其扭曲正应力的计算值仍与实测值基本一致;对于两端附近的梁段,斜交角在20°范围内,扭曲正应力的计算值与实测值也基本相符。最后还提出了采用斜交箱梁的子结构法进行分析的建议。     

异形斜交简支T梁桥受力性能分析

以实际工程为研究对象,分别从主梁自重、二期恒载、活载3个荷载工况分析异形斜梁桥的受力状态。为了更好地反应异形斜梁桥的力学行为,分别分析了正交梁与斜交梁在上述工况下的跨中正弯矩、支座反力及跨中挠度等受力状态,并与之比较更好地反映出了异形斜交T梁的受力分析比正交简支T梁复杂得多。分析成果有利于指导异形斜梁桥的设计和施工,具有理论和工程实际意义。     

斜交装配式空心板桥受力性能影响分析

装配式斜交空心板桥受力性能较复杂,与正交桥有很大差别。以某高速公路斜交空心板桥计算为背景,对同情况不同斜交角度的空心板桥进行模型计算分析,并与空心板直桥计算结果对比,得出斜交空心板桥存在有效计算跨径的概念,其基频、横向分布系数、弯矩、最大位移均是受到有效计算跨径的影响,表现出斜交空心板桥不同于同跨径直桥的一些主要特性,进而可以参考并推广到其他类型斜桥的受力性能分析。     

斜交梁桥受力特性及设计研究

支承方式对桥梁结构的受力性能具有重要影响.与常规的正交支承桥梁结构不同,斜交支承条件下,桥梁结构表现出许多特殊的受力规律:由于弯扭耦合作用,在两端附近梁端内有较大负弯矩产生,支座反力不均匀,甚至会出现负拉力现象;在竖向荷载作用下,作为下部结构的桥台,也会表现出特有的受力特点,影响荷载较上部结构更加复杂.在分析了上部结构受力特性后,整体建模,分析了主梁和桥台的受力效应.研究了整体斜交角影响下的正交与斜交作用效应对比和桥台斜交角影响下的斜交梁桥作用效应对比.依据上述两种情况的对比分析结果,为斜交梁桥的上部结构设计以及桥台、桥墩设计提供科学的技术指导.     

软土地段斜交涵洞的受力分析与处治设计

文中详细分析了斜交涵洞端部的受力特点。计算结果表明,当斜交角度越大、涵底与地基土的摩擦系数越小时,推力及扭矩越大。笔者建议软土地段的涵洞应尽可能做成正交,工程实践表明,即使斜交,斜交角度尽量不超过20o。     

斜交角变化对斜交弯梁桥结构内力影响的计算分析

以一座斜交弯梁桥为工程背景,利用ANSYS软件建立该桥计算模型。采用结构有限元计算方法,运用参数变异法,计算在恒载和预应力作用下不同斜交角,即15°,30°,45°和60°,对斜交弯梁桥结构的边跨支撑、墩顶及跨中等关键位置产生的内力影响,对比随斜交角的变化,分析引起关键位置内力变化的规律及成因,验证了连续斜交弯梁桥空间力学分析采用板单元有限元素法的合理性,供工程设计及施工部门参考。     

莫-喀高速铁路简支箱梁竖向下限基频研究

为研究莫-喀高速铁路简支箱梁竖向下限基频,通过理论公式计算预应力混凝土简支箱梁的竖向基频,建立有限元模型,根据设计荷载效应大于等于实际运营车辆荷载效应的原则,确定梁体容许动力系数;基于移动荷载模型进行动力仿真分析,得到列车作用下简支箱梁的实际动力系数;提出了设计速度250、300、350 km/h和400 km/h简支箱梁竖向自振基频的下限值. 研究表明:梁体动力响应幅值均在其一阶竖弯频率出现波峰;通过调节桥梁的竖向自振基频,避开列车对桥梁的竖向激振频率可以有效降低振动波峰;建议设计速度250、300、350 km/h和400 km/h跨度33.1 m预应力混凝土简支箱梁竖向自振基频分别为3.02、3.63、4.08 Hz和4.68 Hz.      

斜梁桥受力性能分析

运用梁格法建立有限元模型进行计算,分析以斜交角和宽跨比为参数时斜梁桥的受力变化特性,并比较斜梁桥与正桥受力的区别。结果表明,斜梁桥跨中弯矩随斜交角和宽跨比的增大而减小,建议进行斜梁桥设计及加固时应当考虑斜梁桥的受力特性,制定与受力相符的设计或加固方案。     

跨径及斜度对简支斜交梁桥地震反应影响分析

以当前高速公路、立交枢纽工程和高架桥中出现较多的公路简支斜交梁桥为工程背景,在回顾斜交梁桥震害特征的基础上,利用多种计算方法(反应谱法、弹性时程分析法和弹塑性时程分析法等),选取跨径为分析参数,进行常遇地震、罕遇地震作用下不同斜度的简支斜交梁桥地震反应分析,得出简支斜交梁桥地震反应随跨径变化的变化特征,可为斜交梁桥的抗震设计提供理论参考.     

简支斜板的车-桥耦合振动分析

利用Ansys计算了简支斜板桥不同斜度时的自振频率,分析了基频系数和前5阶频率随斜度的变化．用薄板单元模拟简支斜板桥,用移动质量模型模拟车辆,建立了车-桥耦合振动分析方法,分别考察了斜度、车辆速度及车辆行驶方式对斜板桥挠度和弯矩冲击系数的影响,得出了斜板桥冲击系数随斜度、车辆速度及车辆行驶方式的变化规律,得到了基频随斜度的增大而增大、冲击系数与车辆速度没有单调递增或递减规律及不同截面位置的挠度和弯矩冲击系数不同等结论．     

整体式斜交连续梁桥抗震性能

采用SAP2000软件建立了某整体式斜交连续梁桥的三维有限元模型,通过非线性时程分析,研究了整体式斜交连续梁桥在地震作用下的受力特性及抗震性能,并探究了跨数、斜交角、台后土密实度和墩高等主要结构及基础参数对该类桥梁地震响应的影响。研究结果表明:整体式斜交连续梁桥中震害变形主要集中于桥台桩,桩顶截面在峰值加速度为0.4g的地震作用下形成塑性铰时,墩顶支座无破坏,且桥墩几乎无损伤;桥台桩位移及纵桥向弯矩的最大值均位于桩顶,而横桥向弯矩最大值可能位于桩顶或桩身反向弯矩峰值处;随着跨数的增加,整体式斜交连续梁桥的地震响应尤其是墩顶支座剪切应变及桥面转角明显增大,当跨数由单跨增加到4跨时,地震响应均增加了1倍以上,墩顶支座剪切应变甚至增加近2倍;随着斜交角的增加,桩顶纵桥向位移、桩顶截面屈服面函数值及中跨转角明显增大,斜交角为60°时,桩顶纵桥向位移增加了3倍以上,斜交角为45°时,墩顶支座剪切应变最大;随着台后土密实度的增加,各构件纵桥向位移响应与墩顶支座的纵向剪切变形降低,桥台桩、桥墩纵桥向位移及墩顶支座纵向剪切变形分别减小了12.9%、9.3%和9.5%;随着墩高的增加,墩顶位移明显增加,而支座剪切应变明显降低,但桩顶位移及桩顶截面屈服面函数值几乎不变;当墩高从4 m增大到9 m时,墩顶漂移率增大了42.1%,墩顶支座剪切应变减小了57.5%。      

斜交箱梁剪力滞效应的弹性分析

斜交箱型梁桥剪力滞效应十分复杂,为在理论求解方面进行完善,通过变分法对其进行弹性求解分析,将斜交箱型梁桥的每项应变能和势能叠加求和,计算得出相应控制方程与自然边界条件,然后运用伽辽金公式对其求出近似解,当斜率无限趋向零时,其结果和直线箱型梁桥的公式相同。计算实例的结果与有限元法结果进行了对比,结果相近,证明该方法能较为准确地反映出斜交箱型梁桥的力学性能。     

多线大角度斜交桥渡模型试验研究与工程实践

针对多线斜交桥渡在斜交角度较大的情况下,目前尚缺少理论及经验计算方法的特点,对某多线大角度斜交桥渡进行了水工模型试验.通过模型试验表明:在相同孔跨条件下,壅水值随斜交角的变化比较平缓,设计方案是可行的.实践证明顺水流方向布置桥墩是解决多线斜交桥墩台阻水问题的有效途径之一.     

斜交空心板梁极限承载力数值模拟分析及计算方法研究

采用三维实体单元建立斜交角度分别为15°、30°、45°的斜交空心板梁模型,进行考虑材料非线性的极限承载力数值模拟计算,通过模拟计算得出各种斜交角度空心板梁从承受荷载直至最终破坏的整个受力过程中的荷载-位移曲线、板梁中预应力筋的荷载-应力曲线。分析表明,不论斜交角度如何,斜交空心板梁的受力过程都可划分为预加力反拱及弹性受力、混凝土开裂及带裂缝工作、预应力钢筋屈服、受压区混凝土压碎破坏等4个阶段。通过计算对比发现,在对称荷载和非对称荷载作用下,各种角度的斜交空心板的极限荷载、截面的破坏形态存在一定的差别。以数值模拟计算的结果为依据,总结修正斜交空心板截面强度计算公式,以便工程设计参考使用。     

箱梁横梁缺陷对斜交桥动力特性影响

采用频谱分析法对桥梁进行动力测试,得出由于该桥预制横梁斜交角度不足,从而引起桥梁动力特性发生变化。通过脉动测试桥梁实际工作时与设计基准频率时的动力特性,对比发现动力特性能较好反映成桥的缺陷,且横梁缺陷对桥梁竖向频率影响不大。     

斜交角度对斜梁桥冲击系数的影响

我国现行规范规定冲击系数是基频的函数,由于斜角角度的存在,斜桥振动基频必然与正桥有很大差别。使用midas软件通过梁格法建立斜桥模型,分析基频随斜交角度的变化,总结斜交角度对斜桥基冲击系数的影响。     

某简支T梁桥病害分析及加固方法探讨

某公路简支T梁桥主梁跨中附近底板出现了横向和纵向裂缝,支座附近腹板出现大量的斜裂缝.文章通过荷载试验对该T梁桥的承载能力进行检测,分析其病害原因,采用体外预应力法并对该桥进行加固.     

简支变连续预应力混凝土梁桥徐变效应研究

为研究简支变连续预应力混凝土梁桥的徐变效应,以《交通部通用设计图》(2008版)中的30 m预制T梁为算例,采用MIDAS Civil建立有限元仿真模型,分析徐变对30 m简支变连续T梁桥的影响。在此基础上,研究其跨径、徐变计算模型、梁体截面形式、一联孔数对徐变效应的影响。结果表明:徐变对简支变连续梁桥负弯矩区受力有利,但不利于正弯矩区受力;徐变计算模型不会影响徐变效应变化趋势,仅会改变其大小和发生时间;T梁桥与小箱梁桥的徐变效应具有不同变化规律; 30 m T梁4～6孔一联各截面产生的徐变效应较为接近,而3孔一联的徐变效应与前三者相差最大约40%。