斜交角对斜交箱梁桥横梁内力的影响分析

介绍了梁格法的理论以及纵梁和虚拟横梁截面刚度的计算,建立了空间斜交横梁的刚度矩阵方程.利用梁格法求解恒载和移动荷载作用下不同斜交角度下横梁的内力,并与正交桥横梁内力进行对比,分析了斜交角对横梁内力的影响.结果表明,对于斜交桥边横梁,斜交角度对其弯矩值和剪力值的影响比较显著,且横梁左右两侧内力值存在较大差异,在设计中可以...     

变角度斜交预应力混凝土连续箱梁静力特性分析

预应力混凝土连续箱梁结构是应用最广泛的结构形式之一。在需要斜交布置时,一联内通常采用同一斜交角度布置。但在某些特殊条件下,桥梁需跨越不同障碍物,需要在同一联内布置不同斜交角度,该布置方式导致结构受力复杂。该文采用梁格法对变角度斜交预应力混凝土连续箱梁的静力特性进行分析,结果表明,横向不同位置腹板受力存在较大差异,支座反力分布规律也与常规斜交桥梁不同。     

基于梁格法的预制箱梁横向刚度模拟研究

为准确模拟预制箱梁空间梁格模型的横向刚度,以准兴重载高速公路魏家村中桥右幅桥为背景,研究预制箱梁空间梁格模型中虚梁形式对横向刚度的影响。该桥为4×20m预制混凝土连续箱梁桥,按交工静载试验满载加载,测试主梁的应变和挠度;采用MIDAS Civil软件建立3种虚梁形式的主梁空间梁格模型,计算设计荷载和试验荷载下主梁弯矩、最大正弯矩工况下主梁的应变和挠度以及相应校验系数,并与试验结果进行对比。结果表明:空间梁格模型的横向刚度随虚梁刚域长度的增加、虚梁有效长度的减小而增大,且将虚梁自纵梁中心开始到纵梁腹板内侧边缘为止设置为梁端刚域时,空间梁格模型模拟的横向刚度与实际桥梁的横向刚度最为接近。     

斜交桥横隔梁受力分析

在城市桥梁设计中,往往会碰到斜交桥,受斜交角度的影响,斜交桥的横隔梁受力和直交桥横隔梁受力不同,采用刚性横梁法无法模拟横隔梁在整体中的受力结构。采用Midas／Civil有限元分析软件建立剪力柔性梁格模型,分析斜交桥边墩处横隔梁和中墩处横隔梁的受力,并与Ansys大型有限元分析软件建立实体模型计算结果对比。     

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。     

斜交连续T梁桥的动力特性分析及试验

以某三跨连续斜交T梁桥工程为背景,应用Midas Civil建立三跨连续斜交T梁桥空间梁格模型进行有限元模拟,分析了不同斜交角度对该类结构动力特性的影响变化规律,并考虑斜交角度影响,对现行《桥规》中连续梁桥冲击系数计算采用的基频通用计算公式进行了修正,最后通过实桥动载试验对所提出的基频修正公式进行了验证。研究表明:对于斜交连续T梁桥,随着斜交角的增大,前三阶竖弯振型从固有振型的一、三、五阶变化到了一、三、七阶,斜交角的变化对前两阶竖弯振型没有影响;当斜交角小于30°时,结构基频值与正桥相近,可以按正桥考虑;当斜交角大于30°时,基频计算应计入斜交角影响;当斜交角小于40°时,前三阶竖弯振型对应的自振频率值仍满足比例关系:π~2:3.55~2:4.3~2,与正桥相同;在实际斜交连续梁桥工程中,可利用实测得到的一阶自振频率通过这一比例关系得出第三阶自振频率,作为在计算因冲击力引起的负弯矩效应时采用的自振频率值;实桥动载试验验证了本研究所提出的基频修正公式计算结果是合理的;T梁之间采用刚接或铰接的连接方式,对结构动力特性几乎无影响,本研究结论适用于主梁之间为刚接或铰接的中小跨径三跨连续斜交T梁桥结构。     

基于梁格法的变宽板桥分析

当桥梁桥位受限于线路布置时,难免出现一些变宽、弯坡斜等构造不规则的结构,目前已有的理论和计算方法存在一定的局限性。文中建议采用正交各向异性薄板及梁格分析法,以某变宽板梁桥为例对其进行分析,发现应重点控制支座处的内力及配筋设计,以及悬臂板的横向正弯矩和负支座反力。     

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。     

有限元法分析整体式简支斜交板桥受力

根据我国规范,当整体斜板桥的斜交角不大于15°时,可按正交板计算,但在工程实例中我们经常会碰到斜交角大于15°的桥梁,而这些斜交板的受力状况则比较复杂,采用斜交板挠曲微分方程求解斜交板内力很复杂,在设计上难以实现,而有限元法则能较好的分析整体式简支斜交板桥的受力,采用现有的有限元软件建模,能够精确地分析其在不同荷载下的受力状况。     

斜交整体板桥板壳模型的分析应用

为了研究斜交整体板的受力特性,该文通过使用有限元分析软件Midas/civil建立不同斜交角度整体板壳模型,通过分析计算得出的不同斜交角度的上下缘、纵横向弯矩以及主弯矩,得出随着斜交角度的增加,各项弯矩值的变化规律.并根据提取板单元的各项纵横向弯矩以及主弯矩进行配筋设计.板壳模型的计算结果既包括了结构的整体受力效应又包括了结构的局部受力效应,因此对计算结果要进行局部削峰.     

斜交空心板桥基频计算与试验

现行JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》(简称"通规")中计算桥梁结构的冲击系数时,根据结构的基频应用统计公式计算,不区分正交桥与斜交桥。由于斜交桥的受力特性明显不同于正交桥,采用同一公式计算,结果与实际情况不符合。该文以某简支斜交空心板桥为背景,在有限元动力分析和现场试验研究的基础上,提出斜交空心板桥的基频计算公式。分析表明:桥梁基频值随斜交角度的增大而增加,在斜交角小于20°时,斜交桥基频值与正桥相近;当斜交角大于20°时,正桥与斜桥的基频差异明显,由基频计算的桥梁冲击系数相差较大,这在斜桥设计时必须引起重视。     

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。     

剪力-柔性梁格法在Midas中的具体应用

结合剪力-柔性梁格法的基本原理,利用有限元软件Midas Civil对曲线箱梁桥采用空间单梁模型及剪力-柔性梁格两种方法进行了分析比较,结果表明剪力-柔性梁格法简单易行,分析的精度可满足一般工程设计的要求。     

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。     

单跨斜箱梁桥设计计算研究

随着国家路网的不断发展,出现了各式各样的斜交桥梁。对于单跨密肋密支座整体斜箱梁桥,斜交角度大于20°时斜桥效应将非常明显,因此按照正交桥设计会留下很大的安全隐患。该文通过大量计算分析对比,提出计算斜桥的有效方法(梁格法)的同时,总结出一些能够缓解斜桥效应的有效途径,并对可能出现的斜桥病害提出可行有效的预防方法。     

支座形式对连续折线形斜梁桥力学行为的影响

由于斜向支撑方式不同,斜梁桥与正交梁桥的力学行为存在较大区别。为了研究支座形式对斜梁桥力学行为的影响,以某景观人行天桥为工程背景,采用有限元分析方法对两种支座布置方式下桥梁受恒载和温度荷载作用效应进行研究。研究结果表明:钝角位置支反力更大,锐角位置支反力更小,支座更容易脱空;在温度荷载作用下,斜梁桥支座设置不当,支座承受较大的水平分力,导致主梁和桥墩承受较大横向弯矩。     

简支斜T梁桥荷载横向分布研究

以一座五梁式简支斜梁桥为研究对象,采用有限元软件MIDAS/Civil建立有限元分析模型求解单位荷载作用下跨中截面的荷载横向分布影响线,得到斜梁桥的跨中荷载横向分布系数,并与比拟正交异性板(G-M)修正法、广义梁格法及刚性横梁法3种常用斜梁桥荷载横向分布系数计算方法的结果进行对比分析。结果表明,G-M修正法、广义梁格法的计算结果与数值模型的计算结果偏差较小,采用梁格法建立数值模型分析简支斜T梁桥荷载横向分布可行。     

横向分段施工预应力混凝土斜箱梁极限承载能力研究

为了分析横向分段施工预应力混凝土斜箱梁(简称分段合成斜箱梁)与整体浇注预应力混凝土斜箱梁(简称整体浇注斜箱梁)极限承载能力差异,建立分段合成斜箱梁和整体浇注斜箱梁的两个大比例试验模型;在两个模型的关键截面布设应变和挠度测点,采集两者在分级加载试验过程的挠度、应变数据,观测混凝土开裂情况。对采集的数据整理分析,比较两者在加载过程中结构的开裂情况、极限承载能力大小和受力性能的差异。根据结构受力特点,提出分段合成斜箱梁极限承载力的有限元分析方法;应用有限元程序ANSYS对两个试验模型的极限承载能力进行分析,分别与试验结果进行比较,验证了有限元模型的准确。通过试验和有限元比较分析,结果表明分段合成斜箱梁跨中截面湿接缝的混凝土先于整体浇注斜箱梁混凝土开裂,整体浇注斜箱梁梁肋底部混凝土先于湿接缝对应位置的混凝土开裂,且前者的开裂荷载低于后者,但两者的极限承载力相差甚微,基本相等;通过有限元分析斜交角和抗弯抗扭刚度比两个参数,表明整体浇注斜箱梁的极限承载能力随着斜交角的增加而增大,随着抗弯抗扭刚度比的减小而增大,但增大幅度较小。     

酉水大桥大跨度预应力混凝土连续梁桥斜交高墩盖梁受力特征分析

以湖南省张花高速公路酉水大桥（80m＋145m＋80m）斜交高墩大跨度悬臂浇筑预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景,运用MIDAS软件建立箱梁整体梁格模型,得出桥墩的最不利荷载组合,在此基础上运用AN—SYS软件建立主桥斜交高墩实体模型,对盖梁在最不利上部荷载作用下的受力特征进行分析。分析计算结果表明,斜交高墩盖梁应力分布特征有别于正交桥墩盖梁,该正八边形盖梁最小压应力产生于支座垫石与盖梁接触面中心处,以垫石为中心向四周逐渐变大;盖梁在两个支座垫石之间的局部区域存在超出混凝土抗拉极限设计值的拉应力,该拉应力产生于盖梁中心上表面处。分析结果对不同于正交桥墩盖梁支点角隅区钢筋的配置有指导意义。     

某斜交空心板梁桥荷载试验空间效应分析

该文运用大型分析软件MIDAS/FEA建立三维有限元模型,对斜交板桥与正交板桥进行对比分析,通过实桥荷载试验验证了斜交板桥由于弯扭耦合作用,导致了板桥跨中弯矩折减,其跨中的挠度变形和应变变形都比正交板桥小,且由于斜交角度的影响,斜交板桥的振动基频和模态也有别于正交板桥。