基于正交分析的双面组合连续箱梁剪力滞效应影响因素研究

考虑宽跨比、截面高度、翼缘板外伸长度、荷载类型等影响剪力滞效应的主要因素,采用正交分析方法对钢-混凝土双面组合连续箱梁进行试验设计,对设计工况进行数值仿真试验,并对计算结果进行正交分析。研究结果表明,荷载形式对双面组合箱梁剪力滞系数的影响最大,宽跨比的影响次之,而截面几何尺寸的因素如截面高度和翼缘板外伸长度在工程实用范围内的影响很小。通过统计回归,得到了弹性阶段钢-混凝土双面组合连续箱梁上翼缘有效宽度的无量纲计算公式。     

钢-混凝土双面组合连续箱梁负弯矩区有限元分析

钢-混凝土双面组合箱梁是由两个H型钢作钢骨架,并与上下两块混凝土板组合形成的箱形截面,可用于连续梁的负弯矩区。推导得到了负弯矩区截面弹性刚度和塑性极限弯矩的计算公式。建立集中力作用下双面组合连续箱梁负弯矩区的Ansys分析模型,得到了组合梁的荷载挠度曲线、截面应力和应变变化曲线以及钢与混凝土交界面的纵向滑移分布。与双主梁组合梁和普通组合箱梁的受力性能做比较,显示了双面组合箱梁承载能力和变形能力的优越性。     

基于温度场的箱梁短时支座位移计算方法

为计算短时温度变化引起箱形截面的伸缩量,基于分块一维热传导微分方程,提出了桥梁温度变形的近似计算方法。即将箱梁截面划分为多个矩形截面的组合,对每个矩形截面进行温度场的计算。然后,以西安西咸新区红光路沣河大桥为研究对象,原位试验测量了箱梁截面的温度和支座位移。在此基础上,基于温度谐波变化形式建立了箱梁不同区域外表面的温度随时间变化的函数,由此得到箱梁不同区域的温度和截面形心点的应变。计算结果表明,理论分析和实验位移的变化趋势相同,位移峰峰值的计算误差最大为29.2%,可供类似工程参考。     

日照下的混凝土箱梁腹板温度场有限元分析

建立了重庆某混凝土箱梁桥日照情况下的温度场有限元计算模型.获取了主梁截面整体温度分布的一般规律、腹板某点随时间的变化规律和沿腹板高度的温度分布规律.结果 表明:腹板温度随时间呈现周期性波动趋势,日照辐射与对流散热效应存在相互竞争;受翼板遮挡影响,除中午外沿腹板高度方向温度呈现不均匀现象,且腹板高度的增加会加剧该方向的温...     

关于桥梁工程中连续刚构桥施工温度问题的探讨

针对刚构桥的混凝土现浇箱梁在各个施工阶段的日照温度场进行监测,取得施工各阶段混凝土现浇箱梁的日照温度场分布资料,利用所提出的混凝土现浇箱梁温度梯度计算模式进行桥梁温度应力计算,并与利用相关规范规定的计算模式所得温度应力结果进行对比分析和对预应力混凝土连续箱梁桥出现裂缝比较普遍的现状,分析了常见的裂缝形式及其成因,指出目前用于箱梁计算的平面杆系理论或空间梁格理论的局限和不足,提出用梁段单元空间分析法对箱梁进行计算;总结设计经验和教训,借鉴钢箱梁和箱梁裂缝加固比拟法,对预应力混凝土连续箱梁桥的构造设计提出了建议,并对容易导致裂缝的施工环节提出了具体的要求。     

大跨径连续刚构桥施工期日照温差效应研究

以贵州新寨河特大桥为工程背景,实测太阳辐射下箱梁截面和空心墩截面的温度场,获得箱梁竖向温差分布拟合曲线及空心墩沿桥梁纵向及横向的温差分布拟合曲线。运用有限元软件Midas/Civil,分析桥梁悬臂施工阶段的日照温差效应,并且实测了箱梁的挠度与应力,结果表明箱梁在悬臂施工阶段因日照温差引起的应力与挠度变化较大。     

波形钢腹板PC组合箱梁弯曲性能理论分析与试验研究

对波形钢腹板PC组合箱梁模型梁的抗弯性能进行了理论分析与试验研究，分析了波形钢腹板的褶皱效应及波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁的弯曲应力计算模式．讨论了在跨中截面单点对称荷载作用下，波形钢腹板和上、下混凝土翼缘板的纵向正应力分布规律、组合箱梁的变形及裂缝分布规律．试验结果表明，在荷载作用下波形钢腹板PC组合箱梁具有常用梁的特性．     

组合加固足尺预应力混凝土箱梁抗弯性能试验

为解决危旧混凝土梁桥结构性能显著下降的问题, 采用足尺试验研究了应用钢板-混凝土组合加固预应力混凝土小箱梁的抗弯承载性能; 对2片20m跨径钢板-混凝土组合加固足尺梁进行抗弯承载性能试验, 并与1片未加固足尺梁和1片预应力CFRP加固足尺梁的抗弯承载性能试验结果进行对比, 分析了足尺预应力混凝土小箱梁组合加固后的抗弯性能, 研究了加载全过程跨中截面的加固钢板、原梁主筋、顶板混凝土和钢筋与连接构造的应变变化规律; 基于足尺试验结果, 建立了钢板-混凝土组合加固预应力混凝土小箱梁抗弯承载力简化计算公式。研究结果表明: 钢板-混凝土组合加固梁在破坏时表现出明显塑性破坏特征; 与未加固梁相比, 钢板-混凝土组合加固足尺试验梁的极限承载力实测值提高了76%以上, 在正常使用阶段下的刚度提高1倍以上, 因此, 组合加固能显著提高预应力混凝土箱梁的承载性能; 受力过程中试验梁跨中截面应变分布符合平截面假定; 组合加固部分与混凝土箱梁腹板纵向相对滑移小于0.6mm, 因此, 钢板-混凝土组合加固后的试验梁整体工作性能较好; 足尺试验得到的极限承载力与简化公式计算结果的比值分别为1.06和1.01, 因此, 简化公式可靠, 可用于组合加固预应力混凝土箱梁的承载性能计算与分析。      

波形钢腹板PC组合箱梁简化计算及试验研究

通过对波形钢腹板PC组合箱梁模型梁的加栽全过程试验,分析了荷栽一挠度变形特征、波形钢腹板和上、下混凝土翼缘板截面高度方向的应变分布以及破坏模态．并根据能量原理探讨了波形钢腹板的褶皱效应及波形钢腹板组合箱梁的弯曲应变计算模式．其模型计算结果与试验结果吻合较好。     

混凝土箱梁温度分布及其影响分析

结合某连续箱梁桥悬臂施工控制,进行了箱梁混凝土温度分布的现场观测,观测结果表明,太阳辐射作用下,混凝土箱梁沿高度的温度分布为非线性分布。通过对温度实测数据的分析,提出了公路桥梁混凝土箱梁温差计算建议模式,在此基础上,对混凝土箱梁的温度应力、施工过程中的温度变形进行了分析研究。     

钢-混凝土组合连续弯箱梁抗火性能与设计方法

为研究提高钢-混凝土组合连续弯箱梁抗火性能的策略,选取某三跨钢-混凝土组合连续弯箱梁为研究对象,利用通用有限元软件ANSYS建立了其在火灾下的三维非线性两阶段分析模型;基于已有热-结构耦合分析方法,模型考虑了钢箱梁内空腔辐射传热过程和其上翼缘与混凝土板的接触边界条件;将模型得到的预测结果与试验数据进行了比较,验证了模型...     

钢-混凝土组合箱梁徐变效应有限元分析

对在ANSYS中模拟混凝土徐变的方法进行探讨,并利用有限元分析软件ANSYS对20根钢-混凝土组合箱梁的短期和长期荷载效应进行分析计算,主要讨论混凝土强度、栓钉的布置等参数对钢-混凝土组合箱梁考虑徐变时的受力性能影响。     

波形钢腹板箱梁桥设计方法探讨

波形钢腹板组合箱梁桥是一种新型的钢-砼组合结构.重点介绍了波形钢腹板箱梁的截面设计、腹板构造设计、预应力体系布置、顶底板连接键设计以及主梁的变形计算等,为以后的设计提供一种方法.     

基于Reddy理论的新型波形钢腹板组合箱梁挠度计算

为准确计算新型波形钢腹板(CSW)组合箱梁的挠度,基于Reddy高阶剪切变形理论,考虑钢-混接触面滑移变形和全截面高阶剪切变形效应,以形函数作为单元内高度变化的插值函数,利用最小势能原理推出新型CSW组合箱梁等参有限元行列式;以一根8.0?m新型波形钢腹板简支组合箱型试验梁为例,基于本文理论编制了相应的计算程序,计算了...     

波纹钢腹板PC组合箱梁的抗剪连接键分析

波形钢腹板PC组合箱梁是一种新型的钢-砼组合结构,由于其良好的受力性能在日本和欧美得到了广泛应用,其优势在于它充分利用了钢和砼的材料特点.而抗剪连接键是能否为结构提供足够完整的组合作用的一个决定因素,本文介绍了波形钢腹板PC组合箱梁抗剪连接键的受力性能分析与设计计算方法,并介绍了国内首座波纹钢腹板公路桥———大堰河中桥的抗剪连接键的计算实例.     

大跨钢-混凝土结合梁斜拉桥传力机理

为探讨大跨结合梁斜拉桥中钢主梁与混凝土板的传力机理,采用梁段模型试验与有限元数值分析相结合的方法,对观音岩长江大桥主梁的受力性能进行了研究.用有限元软件ANSYS建立标准梁段的空间有限元模型,对不同组合荷载作用下结合梁的应力分布进行了弹性分析;考虑材料的非线性特性和剪力钉荷载-滑移的非线性关系,对设计荷载组合下结合梁的力学行为进行了弹塑性分析.在此基础上,采用1:2的缩尺比例进行模型试验研究,测试了不同荷载组合下结合梁截面的应力.研究结果表明:在设计荷载组合作用下,混凝土板与钢主梁间的相对滑移较小,剪力钉能有效抗剪,保证结构整体受力性能的要求;结合梁截面应力基本满足平截面假定,钢主梁以抗弯为主,混凝土板承担较大截面压力.      

预制箱梁混凝土夏季施工的质量控制措施

针对混凝土夏季施工的特点和诸多不利因素,应采取必要的防护措施,以保证混凝土的浇筑质量.通过申苏浙皖高速公路浙江段工程预制箱梁施工的研究,总结在高温季节箱梁预制施工中遇到问题和采取的相应措施.     

钢-混凝土简支组合箱梁桥在车辆荷载作用下的动力响应及冲击系数研究

由于钢-混凝土组合箱梁桥比同跨度的混凝土梁桥要轻,因此在车辆荷载作用下,车桥动力相互作用更加明显。为了更精确地分析其动力响应及冲击系数,采用ANSYS软件建立了钢-混凝土简支组合箱梁桥的车桥有限元模型,分析了不同车辆荷载作用下简支组合箱梁桥的动力特性;根据简支梁跨中的最大动位移与最大静位移之比,计算了不同结构参数下钢-混凝土简支组合箱梁桥的冲击系数。结果表明：在常见速度范围内,车辆过桥速度对冲击系数的影响总体呈上升趋势;对于同等跨度桥梁,双轮荷载激起的桥梁最大跨中挠度和冲击系数均比单轮荷载作用时小,但前者引起的跨中最大加速度远大于后者,且这种现象随荷载过桥速度的增大而明显。说明对于质量相对较轻的公路钢-混凝土组合箱梁桥,在冲击系数的确定中应考虑较高速度下不同车辆模型的影响。