混合梁悬索桥钢混结合段局部应力分析

为了解混合梁悬索桥钢混结合段受力性能,为该类型桥梁的设计和科研提供参考,以某混合梁悬索桥工程为背景,采用有限元软件对该桥钢混结合段进行施工过程模拟,分析该部位在各施工阶段下的应力分布特点及变化规律.同时,建立边主梁结合段有限元模型,研究钢混结合段中剪力钉受力状态、结合段各部位传力途径和比例等.分析结果表明:该桥结合段钢结构、混凝土应力基本满足规范要求,仅在混凝土局部较小区域位置拉应力偏大,需要在构造上采取相应措施;结合段剪力钉最大受力为52.3 kN,小于规范限值,说明剪力钉静力承载力不控制结合段设计.     

九江长江公路大桥宽幅主梁结合段剪力滞效应分析

九江长江公路大桥主桥为双塔双索面混合梁斜拉桥。该桥主梁宽高比大,钢-混结合段构造和受力复杂,剪力滞效应显著。为研究钢-混结合段剪力滞效应分布对主梁受力及结构布置的影响,选取含结合段的主梁节段建立模型,采用有限元法分析结合段钢梁及混凝土梁关键截面顶、底板在设计控制工况内力作用下的应力和剪力滞系数分布。分析结果表明:结合段混凝土梁存在较强的剪力滞效应,底板靠斜底板处剪力滞系数最大,达到1.5,在未考虑纵向预应力作用的情况下,混凝土梁底板存在较强的顺桥向拉应力,建议根据剪力滞系数分布加强纵向预应力布置。     

普通预应力与后结合预应力钢混组合梁桥性能对比

为了对比普通预应力钢混组合梁桥与后结合预应力钢混组合梁桥的性能差异,采用数值模拟的方法,建立了钢混组合梁桥有限元模型。基于实际钢混组合梁桥的施工过程及使用条件,详细分析了钢混组合梁桥的受力情况,对比了两种预应力钢混组合梁桥的材料用量、钢主梁应力,以及负弯矩区混凝土桥面板应力。结果表明,相对于普通预应力钢混组合梁桥,采用后结合预应力技术,对钢混组合梁桥的负弯矩区混凝土板施加预应力,可以使施工更加方便,从而降低施工难度,并提高材料的利用率,减少材料用量。     

南京长江第三大桥主塔钢混结合段设计

南京长江第三大桥是我国第一座钢斜拉桥,其主塔钢混结合段在国内首次创造性地采用"钢筋混凝土棒剪力键群"作为传力连接器,本文主要介绍南京江第三大桥主塔钢混结合段的设计研究.     

钢箱刚架系杆拱桥拱脚钢混结合段构造设计研究

针对钢箱刚架系杆拱桥拱脚钢混结合段受力复杂的难题,应用新型的预应力钢箱混凝土作为拱脚的钢混凝土连接构造,综合利用钢箱内灌混凝土、预应力钢束、剪力钉和开孔钢板、承压钢板等进行合理搭配设计,并采用有限元计算方法对该新型构造进行仿真分析。计算表明:该构造设计可明显改善和缓和拱脚的应力集中,达到拱脚刚度顺适过渡、受力协调均匀的目的,施加的预应力可使钢箱拱拱脚和拱座处于良好的结合状态。该研究成果为类似工程设计提供了一定的理论基础,可供参考。     

大跨度波形钢腹板连续箱梁桥结构设计与受力特性分析

大跨度波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁连续梁桥利用预应力混凝土顶底板抗拉压、波形钢腹板抗剪,有效降低梁体自重,在国内外得到应用与推广。该桥型在带来优点的同时也增加了钢混结合等复杂构造、钢波腹板的稳定与疲劳等问题。以主跨160m、单幅宽23.85m的奉化江大桥为背景,系统分析介绍其结构设计情况,对其进行桥梁整体受力分析计算、钢腹板的稳定与疲劳验算、钢混连接的抗剪验算等。结果表明该桥结构的承载能力与刚度满足规范要求,钢腹板的稳定性与疲劳均满足规范要求,钢混连接的抗剪与抗弯能力良好并满足规范要求。     

简支钢混组合梁在京秦高速公路桥梁上的应用

结合京秦高速公路燕河互通A匝道跨径50m简支钢混组合梁桥的设计,简要介绍简支钢混组合梁的构造设计和施工方案,重点阐述了钢混组合梁的受力计算,并总结了钢混组合梁相较于钢箱梁和预应力混凝土梁的优缺点,可为同类型桥梁选型及结构设计提供借鉴。     

钢混组合梁桥的设计要点和方法

总结了钢混组合梁桥的结构特点和发展前景,并探讨了该结构体系存在的设计难题和要点。从构造、截面和体系三个层次,归纳了钢混组合梁桥的四个关键设计难题——钢混连接构造、负弯矩区开裂、负弯矩区底板屈曲和整体横向稳定,提出了设计对策和解决方法,推进钢混组合梁桥在我国的应用实践。     

钢混叠合式梁拱组合桥设计

鄂尔多斯市东胜区苏杨公路一号桥上跨包茂高速公路,桥型采用三跨连续的钢混叠合式梁拱组合桥,跨径组合为35m+90m+35m。该桥设计充分考虑施工方式对下穿包茂高速公路的影响及景观因素,主梁采用工厂节段加工、现场焊接的钢梁格,通过剪力钉连接预制混凝土桥面板;拱肋为钢箱结构,由上、下肢拱通过刚性竖杆连缀而成,焊接于钢系梁顶面。整幅桥全宽50m,两拱肋中心间距33m,不设风撑,为国内整幅最宽的钢混叠合式梁拱组合桥。就此对该桥的结构设计特点、构造与施工要点等进行了简要介绍。     

鳌江四桥关键技术试验研究

鳌江四桥主桥为130 m+150 m的独塔双索面钢混组合梁斜拉桥。通过模型试验研究了组合梁剪力滞效应和索梁锚固构造疲劳性能两个关键技术问题,得出组合梁剪力滞系数,验证了索梁锚固结构在疲劳荷载作用下的安全性,可为桥梁设计提供参考。     

混合梁钢混结合段格室受力精细化分析

钢混结合段是混合梁研究的重点,如何模拟结合段复杂构造是结合段受力性能分析的关键。现以某混合梁斜拉桥为背景,开展了钢混结合段格室受力的精细化分析,研究钢混结合段的受力特性。精细化分析利用ANSYS截取结合段格室局部建立有限元模型,模拟其格室、承压板、开孔板、剪力钉和PBL键的构造,分析其在轴向力作用下的响应,剪力钉的传力规律,混凝土与钢格室之间的相对滑移关系,以提出结合段合理的简化模拟方法,为类似结合段的分析提供参考。     

石首长江公路大桥主梁钢混结合段设计及有限元分析

钢混结合段是混合梁构造的关键部位。结合石首长江公路大桥主梁结构特点及受力特性,及超大跨度斜拉桥主梁钢混结合段既有研究成果的基础上,拟定了该桥主梁钢混结合段构造,通过受力计算分析,验证该钢混结合段结构的安全性,并总结了石首大桥主梁钢混结合段的设计特点和先进性。     

预应力对斜拉桥箱梁剪力滞效应的影响

为了研究预应力对预应力混凝土斜拉桥箱粱剪力滞效应的影响,应用软件ANSYS建立了株洲建宁大桥斜拉桥成桥状态关于纵向和横向预应力设置与否的多个有限元模型。通过计算结果的分析和比较,论证了纵向和横向预应力对斜拉桥箱粱剪力滞效应的影响,指出在研究其顶板剪力滞效应时不能忽略纵向和横向预应力的影响,纵向预应力的合理设置可以在一定程度上削弱剪力滞效应引起的应力不均匀分布程度,纵向和横向预应力考虑与否对箱梁底板剪力滞效应影响有限。     

浅谈钢混结合段在连续梁桥中的应用及设计要点

为了研究钢混结合段在连续梁桥中如何实现刚度的平稳过渡,对钢混结合段在连续梁桥中的应用与发展进行了总结,分析了钢混结合段的设计要点,并根据余杭区崇贤至老余杭连接线(高架)工程详细的分析了结合段的具体构造以及构造的合理性.通过实际工程案例,详细分析了钢混结合段在该工程中的应用.     

缩尺模型中剪力钉的等效研究

目前国内斜拉桥多采用钢混组合结构,剪力钉在钢混组合结构中是极为重要的传力构件。运用大型有限元软件ANSYS11.0建模分析了在缩尺模型中剪力钉等效的合理性,并对剪力钉的群钉效应进行了分析。其研究结果可供类似试验及工程参考借鉴。     

摄乐大桥桥塔钢混结合段受力分析

斜拉桥桥塔钢混结合段构件繁多,构造复杂,致使其受力情况难以明确,对于异形截面的桥塔尤其如此。以太原摄乐大桥异形截面桥塔的钢混结合段为研究对象,首先采用Midas Civil软件建立全桥空间杆系模型进行分析,确定了钢混结合段的内力情况,在此基础上再利用大型通用有限元软件ANSYS建立钢混结合段的空间板壳实体模型进行分析,明确该区段钢板、混凝土以及锚固钢筋的受力情况。分析结果表明:该桥桥塔的钢混结合段内力传递平顺,安全储备良好,构造比较合理;若要进一步提高设计的技术经济合理性,可以采取措施提高下层承压板的传力比例,另可以适当减少锚固钢筋。     

波形钢腹板预应力混凝土箱梁足尺模型试验研究

根据国内首座波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁公路桥———泼河大桥的箱梁构造尺寸,设计了足尺模型试验梁,对其力学性能进行了试验研究。测试了波形钢腹板及顶板的混凝土纵向应变分布、挠度以及腹板剪力、体外预应力增量等问题。研究结果表明:波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁的混凝土顶板和底板主要承担弯矩,波形钢腹板则主要承担剪力,箱梁的计算挠度应考虑钢腹板剪切变形的影响,混凝土顶板存在明显的剪力滞效应,同时得出在荷载作用下体外预应力增量呈线性变化规律,且应力增量很小。     

PC箱梁顶推施工体外预应力加固优化研究

以类双层顶推施工PC箱梁为研究对象,建立该桥ANSYS有限元模型,分析了其顶推过程中钢导梁及混凝土箱梁受力规律,并根据计算结果,使用体外纵向预应力对受力薄弱部位进行加固优化,优化结果表明:体外预应力可有效降低顶推过程中应力峰值,其中钢导梁最大拉应力降幅30.8%,钢混结合段拉应力降至1.53 MPa以下,且应力集中区域面积明显减小。     

非同时受压矩形钢管混凝土界面传力特性研究

受结构构造、施工方法及制作精度等影响,钢管混凝土桥梁节点区域传力较为复杂,压力荷载传递往往先由钢管或混凝土承担,经过一定长度后再由钢管和混凝土共同承担,钢管和混凝土非同时受压现象较为普遍。界面传力机理决定着非同时受压钢管混凝土构件、节点及界面抗剪连接件的工作特性。基于弹性连续介质层法,利用变形协调条件,建立了非同时受压矩形钢管混凝土界面传力理论分析模型,推导出剪力传递长度及界面纵向剪力的解析表达式。经有限元验证理论分析模型,进行了矩形钢管混凝土界面传力特性的敏感性参数分析,给出了矩形钢管混凝土剪力传递长度和界面纵向剪力的变化规律。结果表明：给出的界面相对滑移、界面纵向剪力、剪力传递长度等解析公式计算精度较高,可为钢管混凝土构件、节点及界面抗剪连接件的设计计算提供理论依据;剪力传递长度是反映钢管混凝土界面传力特征的关键指标,决定着钢管与混凝土协同作用范围及强弱;弹性工作阶段混凝土先受压和钢管先受压时界面剪力传递长度相等,与轴力无关,受界面剪切刚度影响规律相同;界面纵向剪力与轴力成正比;剪力传递长度随界面剪切刚度的增大而减小,与之呈负指数函数关系,随钢管、混凝土的轴压刚度增大而增大,与之呈...     

波纹钢腹板组合结构抗剪连接件疲劳分析

波纹钢腹板预应力组合箱梁是一种新型的桥梁结构形式,由混凝土顶底板、体外预应力束和波纹钢腹板构成,是对传统的混凝土桥梁的一种改进。波纹钢腹板组合箱梁桥的疲劳,尤其是连接件的疲劳是设计时必须考虑的重要问题。文中基于某波纹钢腹板预应力连续刚构桥,采用BS5400的疲劳设计方法分别建立整体模型和局部模型分析了剪力件的应力历程,对该桥剪力连接件焊缝进行疲劳验算,介绍了疲劳分析的基本方法,证明了该桥剪力连接件在设计基准期内不会发生疲劳破坏。