曲线钢混凝土组合梁桥负弯矩区受力影响参数研究

为研究曲线钢混凝土组合梁桥各种设计参数对于其负弯矩区受力的影响,通过有限元软件建立不同参数情况下的曲线钢混凝土组合梁桥模型,并进行非线性分析,得到其横桥向的荷载-位移曲线与开裂荷载。结果表明:预应力越大,对结构挠度限制作用越大,预应力显著提高开裂荷载,最大为30%;混凝土强度的提高对于结构挠度限制较小,对于开裂荷载影响不大,最大为10%;曲率半径小于100m时,曲率半径越大,对挠度限制越大,可以显著提高开裂荷载,最大为24%,曲率半径大于100m时,对于挠度限制很小,开裂荷载最大仅提高3%。     

钢-混凝土组合简支箱梁剪力滞效应分析

对于钢－混凝土组合箱梁，根据组合冀板微元的变形协调和平衡条件，建立横截面翼板法向应力微分方程。在两端简支的边界条件下采用分离变量法求解偏微分方程，得到用级数表示的应力解，然后根据剪力滞系的定义即可得到组合箱梁冀板的剪力滞系数。通过算例验证了该方法具有收敛较快、计算精度高等特点，且只需简单的计算不可得到较满意的结果。     

曲线箱梁斜腿刚构系杆拱桥剪力滞效应分析

利用SAP通用有限元分析软件，采用三维板壳单元模拟连续曲梁及横隔板，用实体单元模拟桥墩，三维梁单元模拟扇形吊杆及直线拱肋，对一曲线连续箱梁斜腿刚构系杆拱组合体系桥进行三维分析，连续弯箱梁剪力滞现象比较突出，应引起工程师的重视。     

钢拱桥扁平钢箱梁剪力滞效应的研究

以双口面支渠1#公路桥为例,用有限元程序计算分析宽幅扁平钢箱梁中中腹板厚度变化对剪力滞效应的影响,解决了本桥设计时亟需确定的中腹板的设置问题,并得出单肋斜跨拱吊点处顶板和底板有应力集中的结论,说明索力对应力的分布影响较大,这为以后类似桥梁的设计提供参考依据.     

钢—混凝土工字梁桥剪力滞效应研究

以一片三跨钢—混凝土工字连续梁为研究对象,基于ANSYS平台,结合壳单元与实体单元对该钢—混凝土工字连续梁进行了剪力滞效应分析。参考美国NCHRP_rpt_543钢—混凝土工字梁研究报告中对钢—混凝土工字梁剪力滞系数的定义,研究了各个荷载工况下的钢—混凝土工字梁剪力滞系数的分布及变化规律。分析结果表明:钢—混凝土工字梁的宽跨比(B/L)对其剪力滞系数的影响最大,其次是桥面板上所施加荷载的形式。     

剪力连接度对钢-混凝土组合梁桥力学性能的影响

为探究剪力连接度对钢-混凝土组合梁桥力学性能的影响,以某跨径40m的简支钢-混凝土组合箱梁桥为依托,分析剪力连接度对结构的抗弯承载力、相对滑移和破坏模式的影响。结果表明:当剪力连接度＜0.75时,组合梁桥的抗弯承载力与弹塑性阶段的抗弯刚度随剪力连接度的增大而增大,相对滑移随剪力连接度的增大而减小;当剪力连接度≥0.75时,剪力连接度的增加对组合梁桥受力影响较小。调研统计发现,目前国内钢-混凝土组合梁桥剪力连接度的取值较为保守,综合考虑工程结构的受力性能与经济性,建议钢-混凝土组合梁桥剪力连接度的取值范围为0.75~1.25。     

腹板倾斜角度对连续-刚构组合梁桥剪力滞效应的影响

基于空间有限元法,以湘府路湘江大桥为背景,利用有限元结构程序Midas Civil和Midas FEA分别建立了连续-刚构组合体系桥的全桥杆系模型和局部三维实体模型,通过改变连续-刚构桥斜腹板倾斜角度,分析了箱主梁在恒载工况下的关键截面剪力滞效应的变化规律。计算结果表明：在单箱三室宽箱梁中,腹板倾斜角度的变化对墩梁截面顶、底板剪力滞效应的影响大于跨中截面顶、底板剪力滞效应的影响。     

考虑剪力滞效应的钢-混凝土结合梁位移闭合解

基于传统初等梁理论假设钢-混凝土结合梁的应力沿宽度呈均匀分布,而考虑剪力滞后效应影响,混凝土板和钢梁上、下翼板的应力沿宽度呈近似抛物线的分布状态.为了准确地估计钢混凝土结合梁的应力状态,对混凝土板和钢梁翼板分别取不同的剪力滞翘曲位移函数,运用势能变分原理,推导了钢混凝土结合梁考虑剪力滞效应的控制微分方程,并求出了其闭合...     

混凝土箱梁施工阶段剪力滞效应分析

以新疆伊犁特大桥为工程背景,分析混凝土箱梁在施工阶段最大悬臂状态下产生的剪力滞后效应,采用三杆比拟法和有限元法,计算混凝土箱梁主要控制截面的剪力滞系数,并与施工过程中实测应力数据进行了对比,从而为分析和控制施工中不可忽略的剪力滞的影响提供依据.     

支座型式对连续曲线箱梁剪力滞效应的影响

提出了一种以剪力滞平衡微分方程的齐次解作为梁段位移的模式，建立了考虑弯、扭、剪力滞耦合的有限段模型．对两跨连续曲线箱梁进行了模型试验，有限段法的计算结果与模型试验值和有限元法的计算结果吻合．通过实例计算，分析了在集中荷载、均布荷载作用下，支座型式对连续曲线箱梁剪力滞效应的影响.研究表明，支座型式对连续曲线箱梁剪力滞效应的影响较大，荷载作用形式对剪力滞效应影响明显.     

预应力混凝土脊骨梁剪力滞效应研究

脊骨梁的悬臂特别长,作为梁的一部分,翼板将参与梁的纵向弯曲,其横向剪力滞效应非常显著;同时悬臂板将板上的荷载横向传递给脊梁时产生横向弯曲,即还存在纵向剪力滞效应问题,为了明确脊骨梁整体和局部力学行为特征,以及翼板在横向弯曲时的纵向有效分布宽度,通过组合有限元方法,建立脊骨梁的三维实体单元模型,考虑预应力和各种加载方式,分析预应力混凝土脊骨梁纵向、横向剪力滞效应,为混凝土脊骨梁的设计提供参考.     

部分剪力连接钢-混凝土简支组合梁的滑移性能分析

对受均布荷载作用的部分剪力连接钢-混凝土简支组合梁的滑移性能——滑移应变、滑移及曲率进行了理论分析,得出它们的分布规律以及它们与剪力连接程度系数之间的关系。结果与结构在弹性阶段的试验结果吻合良好,与有限元法的分析结果一致。     

混凝土箱梁截面剪力滞效应和偏载效应分析

箱梁属于空间结构,其受力呈现空间上的变化,由于剪力滞效应和偏载效应的存在,导致截面上的正应力分布不均匀,这与常用的初等梁假定并不符合,需要专门考虑其影响.为了总结这两种效应的特点和规律,采用实体有限元建立了全桥模型,计算了中载和偏载情况下连续梁桥的截面正应力分布,对以上两种效应进行分析,并考虑了关键参数宽跨比的影响效应.在此基础上,对设计中存在的不安全因素及其计算方法提出建议.     

考虑横向预应力效应的钢-混组合梁桥PBL剪力键试验研究

为研究钢-混组合梁桥PBL剪力键的抗剪承载能力及其影响因素,以兰州小砂沟大桥为工程背景,设计3类13组共33个试件,采用推出试验的方法进行试验研究,对比分析了PBL剪力键的破坏形态、破坏机理以及抗剪承载能力的影响因素,提出了考虑横向预应力效应的PBL剪力键抗剪承载能力的计算公式.研究结果表明:贯穿钢筋直径、钢板开孔孔径以及钢板厚度的增加均能有效提高PBL剪力键的抗剪承载能力;横向预拉应力的存在促进了混凝土的开裂,使得混凝土、钢板及贯穿钢筋的强度和刚度无法得到充分发挥,从而降低了PBL剪力键的承载能力,对单孔抗剪承载能力降低可达10%;横向预压应力的约束作用延缓了混凝土的开裂,使得混凝土、钢板及贯穿钢筋的强度和刚度得到充分发挥,提高了PBL剪力键的承载能力,对单孔抗剪承载能力提高可达20%;考虑横向预应力效应的公式计算结果与试验结果吻合较好.      

某曲线钢-混凝土组合梁桥的静力性能分析

钢-混凝土组合结构由于具有减小构件截面尺寸,增加构件和结构的延性等优点被越来越广泛的应用于城市桥梁中,其中钢箱梁加混凝土桥面板的组合形式是现在应用很广泛的一种形式.北京南站进站立交作为北京南站改扩建工程的一部分,其结构形式为曲线型钢-混凝土组合梁.目前曲线型钢-混凝土组合型梁的计算理论尚不完善,需要采用专门的有限元软件进行分析,介绍了该桥的设计情况、技术特点,并且采用了通用有限元软件ANSYS静力计算模块分析了进站立交的其中一个分联的受力情况,并将分析结果与设计软件结果相比较,通过分析表明该分联的设计满足现行规范的要求.     

一种分析曲线箱梁剪力滞效应的传递矩阵法

基于能量泛函变分原理及箱梁翼板的剪力滞翘曲位移函数,导出了曲线箱梁的弹性控制微分方程、边界条件并运用消元法求得其闭合解。基于多跨曲线桥跨界的静力平衡及连续条件,给出了跨间矩阵和节点矩阵,建立了变形和内力的传递矩阵,提出了一种计算曲线箱梁剪力滞的传递矩阵法。算例表明了该方法的有效性。     

钢-混凝土组合梁温度效应的解析解

针对考虑和不考虑界面滑移2种情况, 在任意温度分布作用下, 推导了钢-混凝土组合梁界面剪力、相对滑移和温度应力理论计算公式, 采用有限元模拟对考虑界面滑移的公式进行了验证, 并在钢-混凝土温差模式(模式1)、《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60—2015) 温差模式(模式2) 和英国规范BS5400温差模式(模式3) 下, 对比了温度效应的计算结果。分析结果表明: 采用考虑界面滑移的剪力理论公式计算出的组合梁界面剪力分布与有限元计算结果规律一致, 3种模式下剪力最大偏差分别为1.15%、2.65%和3.41%;组合梁界面剪力服从双曲余弦函数分布, 界面滑移服从双曲正弦函数分布; 不考虑滑移与考虑滑移计算得到的界面最大剪力基本相等, 最大偏差仅为1.22%;组合梁跨中温度应力计算值的最大偏差小于1%, 但组合梁端部温度应力计算值偏差较大, 模式3温差为20℃时, 考虑滑移时的混凝土底部温度拉应力为不考虑滑移时的1.9倍; 组合梁的界面温度效应与温差成线性关系, 斜率与温度分布模式有关, 模式1的界面剪力、界面剪应力和界面滑移的变化速率最大, 分别为9.138kN·℃^-1、0.067MPa·℃^-1和5.263×10^-3 mm·℃^-1;温差为30℃时, 模式1的界面剪力、界面剪应力和界面滑移变化速率均为模式3的3倍以上, 因此, 不考虑钢梁温度梯度会使组合梁界面剪力、相对滑移与温度应力计算结果产生偏差, 且偏差会随温差的增大而增大。     

刚构一连续组合单箱室桥剪力滞效应分析

为了分析刚构一连续组合单箱室桥的剪力滞效应,以三股线刚构一连续组合桥为工程背景,利用空间有限元程序ANSYS建立箱梁空间网格模型,通过模型对剪力滞效应进行分析,最终得出空间网格法可以很好地分析刚构一连续单箱梁桥的成桥跨中、支点剪力滞效应;箱梁的剪力滞效应为：顶板的剪力滞效应较底扳显著;剪力滞效应沿纵向是变化的,总体上边跨截面的剪力滞比跨中截面要突出,相关结论可为同类桥梁的设计和加固提供参考。     

钢-混凝土组合梁桥温度作用与效应综述

为深化对钢-混凝土组合梁桥温度作用与效应的认识, 从施工阶段水化热温度作用与效应计算, 运营阶段温度作用模式与取值, 以及温度效应计算方法等方面, 综述了国内外研究现状, 探讨了后续的研究重点和方向。研究结果表明: 现浇组合梁桥施工阶段水化热温度作用是桥面板早期开裂的重要原因, 准确计算组合梁水化热温度效应的关键在于选取更为准确适用的水化热模型和考虑温度变化对混凝土硬化过程中弹性模量、抗拉强度以及剪力钉连接刚度发展的影响; 运营环境下组合梁桥主要考虑均匀温度、正负温度梯度等3种温度作用模式, 由于不同国家气候环境的差异及研究历程的不同, 各国规范关于组合梁桥温度作用模式和取值的规定尚不统一, 温度梯度作用的取值并非基于统计分析方法得到, 在取值时亦未充分利用已有历史气象数据资源; 组合梁桥温度效应的计算多基于有限元数值模拟展开, 求解组合梁温度效应的解析计算方法也逐渐准确化, 钢-混界面关系已从不考虑界面滑移发展到考虑界面滑移, 温度分布模式从简单的钢-混均匀温差发展到钢与混凝土任意温度分布, 但还应加强建立任意边界组合梁温度效应求解的理论模型; 组合梁桥温度问题研究的未来发展方向应集中在开展基于效应分类的组合梁温度作用模式研究, 从机理上加强对组合梁温度自生效应和次生效应的认识, 加强组合梁桥长期温度实测, 基于统计分析确定组合梁温度作用代表值; 同时充分利用中国各地区气象部门历史气象数据, 开展组合梁温度作用地域差异性取值研究。     

简支钢—混组合箱梁剪力滞效应研究

为研究简支钢—混凝土组合箱梁体系的剪力滞效应,建立了可考虑剪力滞后、剪切变形、材料和几何非线性的三维数值模型,采用模型对影响钢—混凝土组合箱梁力学行为的主要参数(宽跨比、滑移刚度和荷载形式等)进行了分析,分析结果表明:组合箱梁的剪力滞效应与荷载类型和作用位置有关,剪力滞系数随着宽跨比的增大而增大。