连续小箱梁桥虚拟横梁刚度模拟研究

为了真实反映组合小箱梁桥的空间受力情况,以某3×30 m连续小箱梁桥为例,利用有限元软件Midas/Civil分别建立实体模型和梁格模型。用近似理论方法和有限元方法分析得出汽车荷载横向分布,以计算结果相互逼近为原则,用5种等效方法模拟并重点研究梁格模型中虚拟横梁刚度,推荐一种较合理的虚拟横梁刚度等效方法。结果表明:采用方法 3(梁端刚域法)的梁格模型中汽车荷载横向分布情况,与近似理论计算和实体模型分析的结果均相近,且介于两者之间。     

考虑荷载横向分布的箱梁有限元精确建模研究

为精确考虑荷载横向分布,以实体模型计算结果为基准,分别建立箱梁桥单梁模型及梁格模型,对其受力进行对比分析,结果表明单梁模型精度较差且难以准确反映其荷载横向分布,而梁格模型较精确但仍存在一定误差;采用调整虚梁截面特性以改变虚拟横梁刚度的方式对梁格法模型进行修正,其计算结果更精确。     

城市宽箱梁桥的数值计算方法比较研究

分别运用有限元软件ANSYS及MIDAS／Civil对某座城市三跨预应力混凝土连续宽箱梁桥分别建立了有限元实体模型与梁格模型,对比研究了两种模型在同一荷载工况下受力特性的异同。分析结果表明：对于宽箱梁桥,空间实体模型比梁格模型具有更高的准确性。     

梁格法在预制混凝土箱梁桥空间分析中的应用

简要阐述了预制混凝土箱梁桥计算模型的主要方法:考虑横向分布系数的单梁模型、等效梁格模型、实体模型。通过工程实例单梁模型和梁格模型的内力、应力对比分析,验证了梁格法在预制混凝土箱梁桥分析中的有效性和精确性,为相关工程提供借鉴经验。     

改进型简支装配式小箱梁设计及整体模型横向活载效应分析

以上海市大芦线为工程背景,介绍了改进型简支装配式小箱梁的构造特点,建立实体有限元模型,分析研究组合式小箱梁各片梁在不同偏载工况下的内力横向分布,量化对比横隔板对平衡弯矩横向不均匀分配的影响,得出了对于跨径22 m桥宽较窄的情况下,设置跨中横隔板对横向整体受力影响较小的结论。通过实体计算分析小箱梁整体模型在活载作用下的横向弯矩效应,得出了桥面板横向受弯以局部荷载效应为主,整体效应为次;集中荷载作用下的局部荷载效应明显,尤其是沿计算跨度方向的局部效应更为突出的结论。比较杆系模型与实体模型计算桥面板横向弯矩的误差,得出杆系模型结果偏于安全的结论。     

悬臂板滞后施工下脊骨箱梁空间受力行为研究

为探究悬臂板滞后施工下脊骨宽箱梁受力行为,以某全预应力混凝土部分斜拉桥为背景,建立考虑施工过程的实体有限元模型。通过杆系模型与实体模型的内力对比,验证实体模型的合理性,并分析了恒荷载作用下悬臂板滞后施工以及后浇带长度对脊骨宽箱梁内力的影响。研究发现:相比杆系模型,自重作用下实体模型计算的箱梁竖向弯矩基本相同,计算的箱梁顶底板最大纵向应力存在10%左右偏差;恒载作用下,悬臂板后浇施工可改善箱梁截面纵向应力,且横向应力不均匀性分布较小;随着后浇带宽度的增加,截面纵向应力分布不均匀性增加,但横向应力分布不均匀性有减小趋势。     

多跨连续曲线宽箱梁桥支座反力与平面内变形分析

支座反力与平面内变形是曲线宽箱梁桥设计中的关键问题。该文针对某5跨连续曲线宽箱梁桥实际工程,基于比拟板-梁格法及有限元软件,建立结构空间计算模型,分析自重、车辆偏心荷载与离心力,以及温度共同作用下曲线宽箱梁桥的支座反力与变形。得到了曲线宽箱梁桥的切向、径向与竖向支座反力分布规律以及平面内变形规律。     

宽箱梁矮塔斜拉桥受力性能分析

以四川茜草长江大桥为工程背景,通过对宽箱梁矮塔斜拉桥施工过程的仿真分析,得出桥梁结构的全过程荷载响应,验证了桥梁结构的安全性。对宽箱梁的梁格分析表明,矮塔斜拉桥宽箱梁在不同阶段的横向分布系数是变化的,在设计、施工控制中要考虑横向分布系数对结构安全性的影响,并给出了部分结果。     

考虑抗扭性能影响的多梁式矮箱梁桥荷载横向分布计算

目前对于多梁式矮箱梁桥的荷载横向分布计算采用刚接梁法，或采用有限元软件建立模型计算，但以上2种方法都未将抗扭刚度的影响考虑在内。因此，以上采用的2种计算分析方法不能对结构的特性进行准确模拟计算，也不能十分准确地对桥梁技术状况以及承载能力进行评价。为此，基于传统刚接梁计算荷载横向分布方法，在建立柔度系数矩阵时加入考虑主梁和翼板的约束扭转作用，提出一种适用于多梁式矮箱梁桥的荷载横向分布计算方法。为验证该方法的正确性，以某20 m跨径预制PC箱梁桥为对象，采用考虑抗扭刚度、未考虑抗扭刚度的刚接梁法和有限元数值模拟方法（梁格模型和板单元模型）计算其荷载横向分布系数，并与场地试验（中载和偏载2种工况）实测结果进行验证对比。结果表明：所提出的横向分布计算方法比未考虑箱梁主梁和翼板扭转的刚接梁法计算精度更高，也更接近实桥受力特点；同时，梁格模型、板单元模型与所提出的横向分布计算方法所得计算结果整体趋势基本上一致，相比于有限元数值模拟计算结果，采用该横向分布计算方法所得应变和挠度横向分布与实测结果更为接近，且偏差都在20%以内；该方法可在现场场地试验和桥梁承载能力评定中替代复杂的有限元数值计算方法，为预制矮箱梁桥场地试验和桥梁技术状况及其承载能力的评定提供较为准确的理论参考依据。     

基于梁格法的大曲率箱梁桥力学特性研究

文中以某工程匝道立交桥为背景,分析大曲率箱梁桥结构的力学特性。首先介绍大曲率箱梁桥在单梁、梁格2种模型下的纵向弯矩、扭矩、剪力、支反力及挠度分布特性,其次以梁格模型进一步分析结构在不同曲率半径、桥宽、跨径、支承形式等参数变化下的力学分布特性。     

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。     

基于梁格法对斜交箱梁桥的有限元分析

通过有限元分析软件Midas/Civil,分别对斜交角为15°、30°、45°的两跨预应力混凝土连续箱梁桥的成桥状态进行研究,并同时采用正交梁格法和斜交梁格法做进一步的有限元分析,将两种方法计算得到的反力、位移、内力结果进行了比较,结果表明:随着斜交角度的增大,钝角处的支点反力也在增大,锐角处反而在变小,此时要提高钝角处箱梁的强度,增加配筋;纵梁弯矩峰值逐渐减小,但横向弯矩逐渐增大,此时应当加强横向配筋;采用正交梁格模型时的各纵梁的弯矩峰值相比斜交梁格就越小,正交梁格的优势越明显。     

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。     

小半径曲线段铁路槽型梁力学性能及计算模型研究

为研究小半径曲线段槽型梁的受力和变形性能,并探讨该类桥梁简单实用的结构计算方法,以位于半径为300m曲线上的铁路槽型梁桥为对象进行分析。采用ANSYS 13.0建立槽型梁空间模型,计算分析其支座反力、纵向和横向正应力及竖向挠度特性,并对单梁、梁格和实体模型对其结构性能分析的适用性进行对比。结果表明:该小半径曲线区段槽型梁结构强度和刚度均满足规范要求;结构受力和变形呈现明显的空间特性和弯扭耦合效应;梁格模型能反映曲线区段槽型梁的纵向受力和空间变形特征,可作为曲线段槽型梁桥结构设计计算的实用方法。     

大吨位非对称预制箱梁横向受力分析

大吨位非对称预制箱梁由于桥面板较宽,内外悬臂不对称等特点,结构受力较为复杂,且可供借鉴的工程经验相对较少。因此,准确对主梁结构,特别是横桥向进行受力分析相当关键。该文以某高速公路项目为依托,利用有限元软件建立计算分析模型,其中,横向计算建立单位长度的平面框架模型,结果表明:单幅箱梁同一墩位处边支座相比较中支座反力较大,预制箱梁在预制阶段和成桥阶段横向桥面板以及腹板的受力状况良好,桥面板预应力设计较为合理;顺桥向整体计算采用空间梁格模型,主梁顺桥向除长期荷载组合下边支座上缘外侧拉应力略超出规范要求外,承载能力均满足规范要求。     

铰接板（梁）横向分布系数的计算分析

常用的荷载横向分布计算方法多是在引入计算假定和简化的基础上推导的,难免和实际结构有一定的偏差。本文采用桥梁工程软件MidasCivil,利用空间梁格模型对铰接板（梁）进行分析,得出荷载横向分布系数,并与手算的横向分布结果进行比较。     

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。     

预应力混凝土弧形腹板箱梁空间受力分析

弧形腹板箱梁由于其大悬臂、大宽跨比的特点,结构受力与变形空间效应突出,采用单一的平面杆系模型不能完全把握结构的受力特性。为此,结合萧山东入城口环境综合整治工程中主线高架的某三跨预应力混凝土连续箱梁,利用ANSYS建立全桥三维有限元实体模型,分析了箱梁弧形腹板对截面抗剪的影响、在荷载作用下箱梁剪力滞系数和偏载系数的分布情况,计算结果为工程设计提供了技术支撑。     

宽主梁中间索面斜拉桥空间效应分析

针对宽主梁中间索面斜拉桥受力特点,以某拟建桥梁项目为背景,建立了全桥板壳有限元模型。对主梁剪力滞、扭转效应、横向支座反力分配等空间效应进行了计算。结果表明:主梁剪力滞效应明显;扭转刚度主要由外框板件提供,且可按自由扭转公式估算;边支座在对称荷载作用下反力较小,仅在偏载作用下提供抗扭支撑。根据上述分析结果,对该类型桥梁提出了若干设计建议。     

单箱多室宽箱梁桥腹板剪力分配分析

工程项目设计中,单箱多室宽箱梁横向桥面宽度往往大于跨度,受力情况复杂,采用常规梁单元计算分析,无法有效精确模拟横桥向箱梁受力状态.其中横桥向不同腹板的剪力分配情况,为多腹板宽箱梁横向受力的重点.为研究单箱多室宽箱梁不同腹板剪力分配的差异,建立箱梁上部实体单元有限元模型及相关对比模型.经分析可知,支座布设情况对宽箱梁多腹板剪力分配,起到至关重要的作用.