耐候钢钢板组合梁桥的设计与应用

耐候钢钢板组合梁桥具有力学性能优越、高耐腐蚀性、便于加工制造等优点,可以大幅节省桥梁运营阶段的管养费用。耐候钢桥梁建设目前在我国仍处于起步阶段,随着耐候钢板的研制及相关标准的不断完善,越来越多的桥梁采用免涂装的耐候钢,但数量仍然有限,且在设计要点方面的研究及相关成果较为匮乏。结合广东省云茂高速公路的高台大桥建设,在分析耐候钢桥梁应用控制因素基础上,针对山区桥梁特点,详细介绍了免涂装耐候钢板组合梁桥的结构选型、材料选用及各部分构件的设计细节,研究成果可作为同类工程项目设计与建造的参考依据。     

宽幅异形钢板组合梁的设计与研究

以丰台火车站东侧立交专用匝道宽幅异形钢板组合梁桥为研究对象,从结构优化和安全设计两方面对组合梁桥进行分析,以桥梁结构安全性与经济性为原则,提出最优设计方案。在有限元软件中,采取刚臂连接模拟剪力钉设置,结合混凝土桥面板和工字形钢主梁,建立全桥整体模型;通过调整中横梁设置个数、改变支座平面布置方式,优化桥梁结构设计;根据桥梁实际受力情况,分析桥梁结构在常态下钢主梁的刚度、承载能力、屈曲稳定和疲劳应力情况。结果表明：在满足结构使用安全的情况下,减少中横梁数量,会增加结构应力,降低稳定安全系数;宽幅异形钢板组合梁受混凝土收缩影响明显,外侧支座容易脱空,优化支座布置显得尤为重要;在正常使用状态下,钢板组合梁外侧主梁刚度较小,变形明显,应力较大,最早容易出现屈曲失稳,且受疲劳荷载影响较为敏感。     

高速公路钢板组合梁结构设计研究

钢板组合梁因具有构造简单、施工方便、结构轻巧的特点,在国内高速公路桥梁上的应用越来越广泛,一方面能够很好地适应工业化建造的要求并能满足桥梁的受力要求,另一方面钢板组合梁也具有良好的经济性.然而,在桥面板施工期及运营期的裂缝问题是制约钢板组合梁发展和运用的关键.以杭绍甬高速公路杭绍段为研究背景,对钢板组合梁的使用情况、设计参数进行了介绍,并分析了混凝土桥面板中支点处裂缝、现浇湿接缝施工期收缩裂缝产生的原因及控制措施,最后给出了基于标准化设计的混凝土桥面板设计方案.     

钢板-UHPC组合梁抗弯性能试验及有限元分析

为了研究钢板-UHPC组合梁的抗弯性能,首先开展1根钢板-UHPC组合梁抗弯性能静力试验;然后利用Abaqus有限元软件对试件静力加载全过程进行仿真计算,采用不同方式模拟组合梁中的栓钉,选定最恰当的模型;最后基于校准的有限元模型,对钢板-UHPC组合梁进行参数分析,主要参数包括：UHPC抗压强度、钢板强度、栓钉间距及布置方式。研究结果表明：有限元仿真分析中,采用面面接触的有限元模型,其仿真分析结果与实测值总体上吻合良好,能够较好地反映钢板-UHPC组合梁中挠度、应变以及滑移变化规律,可作为后续钢板-UHPC组合梁有限元仿真分析的参考;各参数对钢板-UHPC组合梁极限承载能力的影响大小为：钢板强度>UHPC抗压强度>栓钉间距;在结构设计中应当重视剪弯段栓钉的选择与布置,而纯弯段栓钉可以进行相对弱化处理。     

简支钢板组合梁桥动力冲击系数研究

为研究简支钢板组合梁桥动力冲击系数,根据我国钢板组合梁桥实际应用情况,设计了150座不同参数组合的简支钢板组合梁桥,结合中国规范五轴车辆模型,建立车辆—桥梁耦合动力分析系统,通过数值模拟对冲击系数进行求解,分析不同参数对冲击系数的影响规律,最后提出基于跨径的冲击系数计算表达式,并与境内外规范进行对比分析。结果表明：简支钢板组合梁桥跨径、主梁数量、斜交角、车道数量、车辆车速均对冲击系数具有显著的影响,在60 m以下范围内冲击系数随跨径增大逐渐增大,超过60 m时,随跨径增大,冲击系数逐渐减小;主梁数量越多,冲击系数越小;斜交角超过45°时,应关注扭转导致的冲击系数放大作用;车道数量对冲击系数影响较小,冲击系数随车速的增加线性增长。可见,本研究计算的钢板组合梁桥冲击系数取值及其随跨径的变化规律与境内外规范相比存在明显差异,我国规范规定的冲击系数取值在40 m以下跨径中偏保守,当跨径超过40 m时,取值偏不利。研究结果可为简支钢板组合梁桥冲击系数取值提供参考。     

钢板组合梁桥面板与主梁连接受力性能研究

针对一座钢板组合梁桥,通过有限元程序ANSYS对组合梁中混凝土桥面板与钢主梁连接进行建模计算分析,并进一步通过试验研究得到群钉连接件的抗力性能。理论计算结果表明：在承载能力极限状态组合下,支点位置附近群钉剪力最大,焊钉抗剪承载力满足设计要求。抗剪试验结果表明：相比于单钉推出试件的承载力,大部分群钉试验试件中单钉平均承载力减少10%~20%左右,但即便是焊钉数量最多的试件,其平均单钉承载力仍远高于现行规范的设计抗剪承载力。     

中、小跨径钢板组合梁桥设计难点研究

伴随着国家的经济发展、钢结构产能提高以及国家产业政策的支持,在中、小跨径桥梁中大量采用钢结构是目前桥梁发展的趋势。综合考虑施工便利性、造价等因素,钢板组合梁这种结构形式比较适合于中、小跨径桥梁。对于中、小跨径钢板组合梁的设计难点进行了分析,给出了该类型桥梁负弯矩区混凝土裂缝的控制方法,并结合实际工程的案例分析,证实了该方法的适用性,同时得出了具有一定参考价值的结论。     

适用于三车道高速公路钢板组合梁的比选分析

钢板组合梁应用广泛,结构体系多样,以三车道16.25 m桥宽、40m跨径为前提,分别按照法国、日本、美国的常用主梁间距和结构体系进行方案设计,并横向比较各体系的异同.分别对多主梁、少主梁进行计算分析,研究影响结构受力特性的因素,并列出梁高对主梁应力及位移的影响,得出随着梁高增加,钢主梁纵向应力、竖向位移均呈现显著的线性...     

60 m 钢板组合梁桥钢梁施工稳定性分析

钢板组合连续梁桥因自重轻、截面较薄,在施工过程中受外荷载影响存在整体失稳和局部屈曲风险,影响桥梁施工安全。以交通部钢板组合梁桥60 m跨径进行参数分析,研究其施工阶段整体及局部稳定性。同时,对比分析了不同跨径、高跨比和横梁间距下稳定性变化规律。结果表明：（1）随着节段跨径增大,钢梁稳定系数下降,跨径每增大5 m,稳定性降低40%左右,40 m跨径时处于规范限值临界状态;（2）相同跨径下,钢梁稳定性随着梁高增大而减小,梁高超过3.5 m时,40 m跨径单梁稳定系数低于规范临界限值,结构稳定性较差;（3）横梁间距超过10 m时,缩短横梁间距可以提高结构稳定性,间距小于10 m时改变横梁间距对结构稳定性提升不大。     

强腐作用下钢板组合梁栓钉退化机理的研究与有限元分析

用浓度为36％的工业盐酸对30根钢板组合梁栓钉进行腐蚀,腐蚀时间分别为0h、0.5h、1h、2h、4h、8h、12h、24 h、48 h和72 h,对腐蚀后栓钉进行拉伸试验,研究强腐蚀对栓钉力学性能的影响,分析不同腐蚀时间的栓钉各项力学性能的退化规律.试验结果表明:强腐蚀对栓钉的各项力学性能有着显著影响;腐蚀时间为0h...     

钢与混凝土组合弯梁桥不同施工方法对结构内力的影响

随着经济和交通建设的发展,组合弯梁桥逐渐成为城市桥梁建设中的优选桥型。组合弯梁桥与直桥的受力特点不同,不同的施工方法涉及不同的体系转换问题,因此施工方法的选择会对结构的力学性能产生影响。基于组合弯梁桥的三种施工方法——先简支后连续、先支点后跨中和满堂支架施工,通过有限元软件模拟不同施工方法的施工过程,研究了不同施工方法对组合弯梁桥结构力学性能的影响,针对预制组合弯梁桥提出合理主梁、横梁施工方法,对组合弯梁桥从结构受力角度选择合理的主梁施工方法具有指导意义。     

装配式桥梁上部结构选型探讨

从钢板组合梁、钢混组合箱梁、钢混组合桁架梁、波纹钢腹板钢混组合梁几个方面详细阐述了装配式桥梁的上部结构选型,以应对蓬勃发展的绿色城市理念提出的经济、低碳、工厂化程度高、标准化的装配式桥梁需求。对几种可供装配式桥梁选用的上部结构形式的构造、特性及注意要点进行深入探讨,为装配式桥梁的发展提供借鉴。     

丰城紫云大桥组合钢板梁设计

丰城市紫云大桥陆上引桥采用连续组合钢板梁,南岸标准段跨径布置为（34.5+2×36+3×42+2×36+34.5） m。主梁采用双主梁组合钢板梁结构,小横梁体系,梁高2.1 m。钢梁由焊接工字钢纵梁、中间小横梁以及支点横梁等组成,中支点两侧各约0.125 L范围内的钢纵梁纵向板件采用Q420qD钢,其余钢材采用Q345qD钢。桥面板采用全宽预制的预应力混凝土桥面板,湿接缝混凝土采用超高性能混凝土（UHPC）,预制桥面板纵向钢筋外伸长度大于10 d,无需现场焊接或绑扎。板梁连接采用新型灌浆剪力键,钢梁与桥面板通过焊钉连接件、槽口、高强砂浆填充料、注浆孔、通气孔以及橡胶条,形成一个完全连接的整体。钢梁采用临时支架分段吊装施工,预制桥面板采用先吊装结合正弯矩区桥面板后负弯矩区桥面板的顺序铺设。对结构进行强度、稳定和变形分析,结果均满足设计要求。     

钢—砼叠合梁斜拉桥精细有限元仿真分析

G325国道九江大桥（重建）为独塔双索面斜拉桥,主梁为叠合梁结构,由工字型主梁、车行道横梁、小纵梁、钢检修道悬臂梁组成的平面钢梁格,再与其上叠合的混凝土桥面板构成。由于该桥主梁构造复杂,采用普通梁单元无法精确获得其应力分布,基于以上原因,利用块体单元及板壳单元组成的组合模型对该桥进行精细有限元仿真分析。介绍了如何制定仿真分析的建模方案,并对建模细节进行介绍,最后给出了该仿真分析的结果以及对设计方案的评价及建议。     

增埗大桥三跨连续钢-混凝土叠合梁设计与施工

该文介绍了广州市增埗大桥主桥钢-混凝土叠合梁结构设计,对主桥结构进行了计算,并对主桥施工方案和旧桥沉井基础处理进行了探讨,着重分析了主桥结构设计与施工的重点、难点。     

液压挖掘机动臂的有限元分析

用Pro/E软件建立了液压挖掘机动臂的三维模型,对铰销间接触载荷的处理时采用经典弹性力学方法,选用板壳单元建立了动臂的有限元模型。对动臂的两种工况进行了计算,结合工作装置的静强度试验结果,进行对比分析,对现行设计提出了改进建议。