钢腹杆-劲性骨架混凝土弦杆组合拱节点受力性能试验

为进一步增大拱桥的跨越能力,结合劲性骨架钢筋混凝土拱桥的结构和施工特点,提出钢腹杆-劲性骨架混凝土(SRC)弦杆组合桁式拱圈结构,利用钢腹杆替代混凝土腹板,省去混凝土腹板的浇筑工作,并减轻拱圈自重以达到增大拱桥跨径的目的。为了解这种组合拱连接节点的受力特点,在钢腹杆-SRC弦杆组合拱桥试设计研究基础上,以弦杆外包混凝土厚度为主要参数,进行了3个组合拱节点及1个对比钢管混凝土节点的试验研究,并探讨了节点的失效机理。结果表明:组合拱节点首先发生弦杆外包混凝土开裂,最终发生钢管混凝土节点破坏;外包混凝土对受拉和受压腹杆的受力影响很小;相比钢管混凝土节点而言,组合拱节点受拉腹杆的接头刚度较大;弦杆外包混凝土的厚度只影响外包混凝土的开裂荷载,外包混凝土越厚,开裂荷载越大,但不影响组合拱节点的极限承载力;结合钢管混凝土劲性骨架混凝土柱的研究成果,建议组合拱节点的混凝土外包系数取0.50左右,其承载力可按照受拉节点发生冲剪失效模式和受压节点发生有效宽度失效模式进行计算,但其计算结果偏于安全。研究成果可为钢腹杆-SRC弦杆组合拱桥的设计提供依据,也可为类似连接节点的设计提供参考。     

钢管混凝土K型节点应力集中系数分析

在管节点疲劳破坏的研究中,应力集中系数是评价其疲劳寿命的重要参数之一。应力集中系数一般通过实验及精细的有限元模型得到,本文利用精细的有限元模型计算得到。运用有限元软件ANSYS对K型空心钢管,钢管混凝土节点进行计算,研究节点在支管轴压,主管轴压,共同作用下对钢管混凝土节点及其应力集中系数大小与分布的影响。     

钢管混凝土K形节点脱空后的承载力与防脱空措施研究

为研究钢管混凝土K形节点脱空后的承载力以及防脱空措施,通过有限元方法,模拟计算了钢管混凝土K形节点脱空后的力学性能,提出了防脱空建议,并进行了验证。结果表明,当支管壁厚较小时,不同脱空率下节点破坏模式均为受压支管局部屈曲破坏,极限承载力大致相同,脱空只影响节点弹性刚度,且节点弹性刚度随着脱空率的增大而逐渐减小;支管管壁较厚时,破坏模式为主管表面塑性破坏或冲剪破坏;随着脱空率的增大,节点的刚度及承载力均逐渐下降;主管内增设PBL后,主管表面刚度得到提高,不同脱空率下节点破坏模式均变为受压节点的局部屈曲破坏,各模型承载力大致相同;相比于原脱空钢管混凝土节点,节点刚度及承载力均有提高;PBL可显著降低核心混凝土脱空产生的不利影响,当脱空率较大时,PBL作用更加明显。     

简支下承式系杆钢管混凝土拱桥分析计算及试验简介

介绍彩虹大桥分析计算及科学试验考虑的内容。     

组合荷载下钢管混凝土焊接节点疲劳强度的研究

以往开展的钢管混凝土焊接节点疲劳强度试验研究只计入腹管轴力影响,但随着钢管混凝土材料应用的发展,一些结构形式中腹管所受弯矩不可忽略。本文利用有限元模型以及疲劳试验相结合的方法研究在轴力及弯矩组合作用下,K型节点钢管及钢管混凝土焊接节点的疲劳强度,以及失效机理。     

下承式钢管混凝土组合拱桥拱脚节点设计

拱脚节点构造及传力路径复杂,是组合拱桥的设计难点之一。唐山曹妃甸西通路高架桥工程主桥为两座跨径为138m的单索面下承式钢管混凝土组合拱桥,以该桥的拱脚节点为工程实例,阐述了拱脚节点的构造设计、三维有限元分析以及相应构造措施,可为同类桥型设计提供参考。     

敞开式钢管-混凝土桁架组合桥参数敏感性分析

为了更好地进行施工过程控制,对一座敞开式钢管—混凝土桁架组合桥进行参数敏感性分析,详细分析了结构受力特性对主桁架刚度、温度效应及混凝土收缩徐变等因素的敏感性,旨在掌握各参数对结构受力性能的影响。研究结果表明,温度效应与收缩徐变对结构影响较大,主桁架刚度和桥面板厚度对结构有一定影响,横梁对结构影响较小。研究结果可为敞开式钢管-混凝土桁架组合桥的设计和施工提供参考。     

哑铃形钢管混凝土拱桥承载力分析及对策

我国钢管混凝土拱桥的修建热潮起于20世纪90年代,20世纪90年代修建的代表性桥梁有下牢溪大桥(哑铃形上承式)和黄柏河大桥(哑铃形上承式),跨径160m。这些桥梁运营至今已近30年,随着经济发展,交通量增加,有必要对这些老桥进行承载能力评定。然而早期公路行业一直没有统一的行业标准,多参照其他行业标准进行设计,因此合理地评定钢管拱桥的承载能力具有重要意义。结合江西景德镇瓷都大桥承载力评定试验,对哑铃形断面拱桥承载力计算进行对比分析,提出了钢管拱承载能力评定的对策。     

套筒加强式圆形钢管混凝土柱-钢梁节点抗震性能试验

为解决圆形钢管混凝土柱-钢梁单边螺栓节点在地震荷载作用下存在的安全隐患,提出套筒加强式节点.以节点构造方式和梁柱刚度比为主要影响因素,设计10个1/2缩尺比例的圆形钢管混凝土柱-钢梁节点试件,采用柱端加载方式完成了试件的低周反复荷载拟静力试验,观测了试件的破坏过程与破坏模式,分析了各试件的滞回曲线、承载能力、延性和耗能...     

整体桁架节点腹杆及高强度螺栓连接受力特性分析

整体式桁架节点与腹杆的连接方式有插入式和对接式。插入式连接方式相对于对接式连接方式而言其制造相对简单,但存在安装过程中摩擦面易损伤、需加大节点板大小、螺栓排列数多等缺点。两者腹杆和节点之间传力途径的最大区别为,插入式只有2个侧向摩擦面,而对接式有4个摩擦面,在目前公铁两用或公轨两用桥梁中2种方式均有使用。随着桥梁技术的发展,桥梁跨径变大、荷载承载能力要求更高,致使杆件断面尺寸也变大,从而需要布置更多螺栓。而当螺栓数量增加后,是按2个面布置还是4个面布置,对节点整体设计影响较大。以重庆曾家岩嘉陵江大桥典型节点为研究对象,分析对比2种不同连接方式的螺栓布置方法,分析结果可供同类桥梁桁架节点设计参考。     

方形FRP-混凝土-钢管组合柱约束模型对比分析

介绍国内大件荷载公路中大跨悬浇连续梁的设计理念、计算思路,分析了不同荷载对于桥梁结构设计的影响。     

钢管混凝土节点承载力计算方法

钢管混凝土桁式结构广泛应用于桥梁工程中。为探明钢管混凝土节点的破坏机理,得到其承载力计算方法,系统汇总了国内外报道的圆形和矩形钢管混凝土节点试验数据,并根据节点形状和支管受力形式,分为139个受压节点、16个受拉节点和38个K型节点,分析主管内填混凝土对节点构造、破坏模式和承载力的改善,提出钢管混凝土节点设计流程和承载力计算方法。研究结果表明:在满足节点构造和焊接要求前提下,主管表面钢板层状撕裂破坏、焊缝破坏和受拉支管背面主管顶板局部屈曲破坏可以有效避免。对于受压节点,空钢管节点可能发生主管侧壁屈曲或表面屈服线破坏,而主管内填混凝土后,其破坏模式变为横向局部承压破坏,承载力平均提高8.3倍,不需要进行受压节点验算;对于受拉节点,管内混凝土能提高节点受拉刚度,破坏模式趋于主管表面冲剪破坏;对于K型节点,承载力以受拉支管控制,主要发生主管表面冲剪破坏,其强度与支管有效宽度破坏相当,即实现节点和钢管杆件等强设计,此外,考虑主管混凝土抗剪贡献后,主管抗剪承载力提高1.1~1.3倍;提出了钢管混凝土节点设计流程,并给出其节点承载力计算方法,圆形和矩形钢管混凝土节点均以受拉支管控制,需进行主管表面冲剪破坏和支管有效宽度破坏验算,同时,矩形钢管混凝土节点还需进行主管间隙处剪切破坏验算。     

钢管混凝土组合高墩施工工艺

根据雅泸高速公路腊八斤特大桥施工实践,介绍钢管混凝土组合高墩施工工艺。     

钢管混凝土拱桥管节点焊接裂纹成因分析及预防

钢管混凝土拱桥管节点经常存在结构不连续加工和焊接缺陷,在主支管连接的接头区,容易出现焊接裂纹,随着裂纹不断扩展,将导致整个构件破坏,从而影响结构的服役安全性和耐久性。对管节点结构特点和焊接裂纹产生原因进行分析,提出避免管节点焊接裂纹产生的预防措施。     

桁架拱桥K型钢管节点的有限元数值分析

通过采用壳体单元和实体单元两种数值模拟计算方法,考察分析了桁架拱桥中K型钢管节点在轴向荷载作用下的热点应力特征和应力集中系数.与文献[6]计算结果进行比较,验证了数值计算结果的正确性和实用性.     

钢管混凝土拱梁组合桥桥型分析

在收集大量资料的基础上,简要介绍了钢管混凝土下承式拱梁组合体系桥梁的发展概况,对已建和在建实桥的结构与构造、施工方法等进行了统计分析,为此类桥梁的设计与施工提供参考。     

钢管混凝土桁式组合拱桥铝合金试验模型研制

针对天子山钢管混凝土桁式组合拱桥的全桥静动力试验模型的研制,介绍了该模型相关物理量相似比的计算方法和模型结构设计及关键工艺.目前已经完成了全部静动力试验,取得了令人满意的结果.     

矩形钢管混凝土组合桁梁连续刚构桥实桥试验

为了研究矩形钢管混凝土组合桁梁桥这种主梁由矩形钢管混凝土桁架和混凝土桥面板组成的新桥型的力学性能,以中国首座矩形钢管混凝土组合桁梁桥为对象开展了实桥试验。试验桥孔跨布置为24 m+40 m+24 m,结构体系为连续刚构。试验采用400 kN加载卡车3辆,共进行了3个荷载工况12个加载步的加载,对试验桥的整体力学性能、矩形钢管混凝土杆件力学性能以及桥面板有效宽度进行了研究。试验结果表明：在荷载效率为1.90~3.05的超载工况下各控制杆件的轴力-应变及荷载-位移实测数据线性关系显著,试验桥在加载过程中始终处于良好的弹性工作状态;实测受压钢管混凝土下弦杆钢管与管内混凝土荷载的分配符合二者的轴向抗压刚度比例关系;由于矩形钢管混凝土管壁内设置了纵向PBL加劲肋（开孔钢板加劲肋）,其在开孔区域形成混凝土榫,大幅提高了矩形钢管混凝土杆件的抗拉刚度,使其可达受压杆件刚度的80%;两主桁之间桥面板实测有效宽度与既有文献研究结果符合良好,且剪力滞效应在节点处比节间处表现得更为明显。     

钢管混凝土桁式组合拱桥铝合金试验模型研制

针对天子山钢管混凝土桁式组合拱桥的全桥静动力试验模型的研制,介绍了该模型相关物理量相似比的计算方法和模型结构设计及关键工艺.目前已经完成了全部静动力试验,取得了令人满意的结果.     

钢管混凝土拱桥系杆施工技术

漳州西洋坪大桥全长770 m,其中主桥为40 m+150 m+40 m三跨中承式钢管混凝土系杆拱桥.介绍大桥体外索系杆的构造、施工加载程序、施工技术以及施工过程中的质量控制.