斜交空心板桥基频计算与试验

现行JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》(简称"通规")中计算桥梁结构的冲击系数时,根据结构的基频应用统计公式计算,不区分正交桥与斜交桥。由于斜交桥的受力特性明显不同于正交桥,采用同一公式计算,结果与实际情况不符合。该文以某简支斜交空心板桥为背景,在有限元动力分析和现场试验研究的基础上,提出斜交空心板桥的基频计算公式。分析表明:桥梁基频值随斜交角度的增大而增加,在斜交角小于20°时,斜交桥基频值与正桥相近;当斜交角大于20°时,正桥与斜桥的基频差异明显,由基频计算的桥梁冲击系数相差较大,这在斜桥设计时必须引起重视。     

装配式斜交空心板桥受力分析及试验研究

斜交板桥的受力特点是整体式斜交板桥与整体式正交板桥相比,存在许多特殊之处。整体式斜交板桥的受力情况会随着宽跨比、抗弯刚度、抗扭刚度、斜交角、支承条件、荷载形式的不同而变化。本文通过计算与荷载试验相结合的方法,探讨了斜交空心板的受力特点。     

装配式斜交空心板桥实用计算方法研究

精确计算斜交空心板桥内力的方法十分复杂,难以在实际工程设计中得到广泛的应用。文章采用有限单元法,计算得到装配式正交空心板桥以及相同跨径,不同斜交角度的斜交空心板桥的内力影响面,用自编影响面加载程序求得正交空心板桥和斜交空心板桥的最不利荷载效应值,计算不同斜交角度的斜交空心板的内力折减系数。引入折减系数简化计算装配式斜交空心板桥内力的方法简单实用,可供工程设计参考。     

基于模型试验的现浇小跨径实心斜板桥结构分析

城市立交桥中具有不可替代地位的斜交板桥,如果在设计过程中不充分考虑其空间受力的特点,容易使其在运营过程中出现较严重的病害。以具体的工程实例为基础,通过对不同斜交角度的实心板结构进行有限元模型试验并进行比较、验证,分析斜交板桥的空间受力特性,可供同类工程参考。     

某斜交空心板梁桥荷载试验空间效应分析

该文运用大型分析软件MIDAS/FEA建立三维有限元模型,对斜交板桥与正交板桥进行对比分析,通过实桥荷载试验验证了斜交板桥由于弯扭耦合作用,导致了板桥跨中弯矩折减,其跨中的挠度变形和应变变形都比正交板桥小,且由于斜交角度的影响,斜交板桥的振动基频和模态也有别于正交板桥。     

装配式斜交空心板桥内力的一种简化计算方法

建立了装配式斜交空心板桥的全桥空间模型,计算了相同跨径、相同板块数正交空心板桥和相应不同斜交角度斜交空心板桥桥关键截面的内力影响面.用自编影响面加载程序求得正交空心板桥和斜交空心板桥关键截面的最不利荷载内力效应值.将斜交板桥内力效应值与正交板桥内力效应值的比值定义为斜交角内力折减系数,建立了斜交空心板桥内力简化计算折减系数表.分析了斜交角度、板块梁高对折减系数的影响,提出了一种简单实用的斜交空心板桥内力计算方法供工程设计参考.     

斜交整体板桥板壳模型的分析应用

为了研究斜交整体板的受力特性,该文通过使用有限元分析软件Midas/civil建立不同斜交角度整体板壳模型,通过分析计算得出的不同斜交角度的上下缘、纵横向弯矩以及主弯矩,得出随着斜交角度的增加,各项弯矩值的变化规律.并根据提取板单元的各项纵横向弯矩以及主弯矩进行配筋设计.板壳模型的计算结果既包括了结构的整体受力效应又包括了结构的局部受力效应,因此对计算结果要进行局部削峰.     

斜交桥横隔梁受力分析

在城市桥梁设计中,往往会碰到斜交桥,受斜交角度的影响,斜交桥的横隔梁受力和直交桥横隔梁受力不同,采用刚性横梁法无法模拟横隔梁在整体中的受力结构。采用Midas／Civil有限元分析软件建立剪力柔性梁格模型,分析斜交桥边墩处横隔梁和中墩处横隔梁的受力,并与Ansys大型有限元分析软件建立实体模型计算结果对比。     

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。     

斜交连续T梁桥的动力特性分析及试验

以某三跨连续斜交T梁桥工程为背景,应用Midas Civil建立三跨连续斜交T梁桥空间梁格模型进行有限元模拟,分析了不同斜交角度对该类结构动力特性的影响变化规律,并考虑斜交角度影响,对现行《桥规》中连续梁桥冲击系数计算采用的基频通用计算公式进行了修正,最后通过实桥动载试验对所提出的基频修正公式进行了验证。研究表明:对于斜交连续T梁桥,随着斜交角的增大,前三阶竖弯振型从固有振型的一、三、五阶变化到了一、三、七阶,斜交角的变化对前两阶竖弯振型没有影响;当斜交角小于30°时,结构基频值与正桥相近,可以按正桥考虑;当斜交角大于30°时,基频计算应计入斜交角影响;当斜交角小于40°时,前三阶竖弯振型对应的自振频率值仍满足比例关系:π~2:3.55~2:4.3~2,与正桥相同;在实际斜交连续梁桥工程中,可利用实测得到的一阶自振频率通过这一比例关系得出第三阶自振频率,作为在计算因冲击力引起的负弯矩效应时采用的自振频率值;实桥动载试验验证了本研究所提出的基频修正公式计算结果是合理的;T梁之间采用刚接或铰接的连接方式,对结构动力特性几乎无影响,本研究结论适用于主梁之间为刚接或铰接的中小跨径三跨连续斜交T梁桥结构。     

考虑局部损伤的斜交空心板承载能力分析

根据预应力混凝土空心板斜交跨线桥受到车辆撞击后所引起的局部损伤程度,结合横向铰接斜交空心板桥受力特点,建立局部损伤的斜交空心板有限元模型,对其损伤后结构受力性能进行分析,评估车辆撞击引起桥梁结构局部损伤对其承载能力的影响,可为相应的工程实践提供有价值的参考。     

多片斜交T梁横向分布研究

斜交梁桥由于斜交角度的影响,使得斜交梁桥的受力较为复杂,现行对斜交桥横向分布的计算依然沿用正梁桥的计算方法,这种算法显然不适合斜交桥的受力特点。利用ANSYS软件,通过对不同斜交角的多片式T梁桥横向分布进行计算分析,得出多片斜交T梁桥的横向分布规律,为该类桥的设计和施工提供参考依据。     

装配式斜交空心板桥受力特性分析

为了探讨装配式预应力混凝土斜交空心板桥,在单位荷载作用下的最不利内力值,为斜交空心板的计算提供依据,以某装配式斜交空心板桥为工程背景,采用ANSYS提供的参数化语言APDL,对大桥进行弹性分析,先计算控制截面的弯矩、扭矩、剪力影响面,通过大量计算,得到关键截面的内力影响面。同时探讨装配式斜交空心板桥与整体式斜交空心板桥在受力特性的不同,为装配式预应力混凝土斜交空心板桥的进一步计算提供依据。     

软土地段斜交涵洞的受力分析与处治设计

本文详细分析了斜交涵洞端的受力特点。计算结果表明，当斜交角度越大、涵底与地基土的摩擦系数越小时，推力及扭矩越大。通过工程实践，对斜交涵洞涵端需要采用多种综合措施进行处治。本文建议软土地段的涵洞应尽可能做成正交，即使斜交，斜交角度不宜超过20度。     

钢筋混凝土斜板桥极限承载力试验

通过对整体式钢筋混凝土筒支斜交板桥的模型试验和计算机模拟分析，对其在集中荷载下的破坏形态和极限承载能力作了探讨。分析分明，整体式筒支斜板的跨中边缘和钝角附近常处于受力不利状态，破坏也从此开始；设计入钢筋混凝土材料的弹塑性性质后，斜板桥的极限承载力明显高于线弹性分析结果。     

弹性补偿有限元法研究斜板桥的塑性极限承载力

基于塑性极限荷载理论,提出了一种斜板桥极限分析的新方法--基于弹性补偿有限元法的斜板桥极限承载力分析方法:通过连续修改单元的弹性模量而引起应力重新分布, 来模拟斜板桥结构体系的塑性失效行为,根据近似广义屈服准则,求解斜板桥的极限荷载下限值.同时在Ansys平台上编制开发了斜板桥极限承载力计算程序.通过与斜板桥模型的试验结果相比较,验证了文中方法所具有的较高的计算精度和计算效率.并且讨论了斜板桥斜交角、板厚度和跨径之比等参数对斜板桥极限承载力的影响.     

变角度斜交预应力混凝土连续箱梁静力特性分析

预应力混凝土连续箱梁结构是应用最广泛的结构形式之一。在需要斜交布置时,一联内通常采用同一斜交角度布置。但在某些特殊条件下,桥梁需跨越不同障碍物,需要在同一联内布置不同斜交角度,该布置方式导致结构受力复杂。该文采用梁格法对变角度斜交预应力混凝土连续箱梁的静力特性进行分析,结果表明,横向不同位置腹板受力存在较大差异,支座反力分布规律也与常规斜交桥梁不同。     

酉水大桥大跨度连续箱梁桥斜交高墩几何非线性效应与稳定性分析

以湖南省张花高速公路酉水大桥（80m＋145in＋80m）大跨度悬臂浇筑预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景,运用ANSYS软件建立主桥斜交高墩的三维实体模型,分析了斜交高墩几何非线性效应下的变形、应力及多重非线性作用下的屈曲问题,并且对比分析了不同斜交角度情况下,桥墩非线性屈曲临界荷载的变化情况。分析结果表明：桥墩在考虑几何非线性条件下的整体变形、应力的绝对值都呈增大趋势,墩顶位移增大3．36％,最大拉应力增大3．62％,压应力减小4．27％,可供斜交高墩受力计算分析参考;桥墩特征值屈曲荷载临界值在几何非线性下比线性解小,在考虑材料、几何双重非线性效应下远小于仅考虑几何非线性效应及线性解,此结论对高桥墩几何非线性条件下承载力分析有重要参考意义;斜交角度从0°到90°变化,桥墩的非线性屈曲临界荷载由大变小再变大,在45°时出现极小值,对斜交高墩桥梁的斜交角度设计有重要指导意义。     

公路隧道斜交进洞设计探讨

本文对隧道斜交进洞的适用条件及优势进行了阐述,并对斜交进洞设计过程中的一些问题进行分析后认为:斜交进洞方式在地质较好偏压地段具有优势;斜交角度对洞口稳定性及洞口段衬砌受力影响较大,斜交角度不易太小;斜交洞口开挖后,需采用注浆方式对仰坡面进行加固;斜交进洞洞口段的钢拱架应按斜交断面与正交断面叠加的方式设置,这样有利于钢拱架刚度的充分发挥及洞口稳定。     

板-拱组合结构加固小跨径拱桥受力性能分析

在有病害的小跨径拱桥上架设钢筋混凝土板桥,形成板-拱组合结构,改善拱圈受力.通过空间有限元计算,分析不同板高及不同板下支承条件对结构受力的影响.结果表明组合结构中板的受力特性与一般的板桥有较大的差异.