基于新型广义位移的箱形梁剪力滞分析

与已有文献中采用的广义位移不同,选取剪力滞引起的附加挠度作为广义位移,在构造广义翘曲位移函数的基础上,提出了一种分析箱梁剪力滞的解析法.基于能量变分法建立控制微分方程,并导出了简支箱梁的附加挠度和广义力矩计算公式.通过对一个混凝土简支箱梁算例的计算表明,按本文方法计算的跨中截面应力与有限元法的结果很接近,从而验证了方法的正确性.研究结果表明,剪力滞引起的混凝土简支箱梁跨中截面的附加挠度很小,工程实践中可以忽略不计,但是,跨中截面的剪力滞翘曲应力达到初等梁应力的11.4%,工程实践中不能忽略.     

温度对结构模态参数的影响研究

在完成结构刚度矩阵计算的前提下,以桁架结构和矩形截面悬臂板为模型,利用有限元程序ANSYS进行建模,分析了不同类型的结构在温度变化作用下的响应,从而得知温度变化对桁架结构的模态参数影响不大,而对矩形截面悬臂板梁的模态参数有一定的影响.     

不同梁格划分在连续箱梁桥建模分析研究

为研究不同梁格划分方式对箱型截面结构内力的影响,以陕西某三跨连续小箱梁桥为依托工程,基于梁格法的基本理论和通用有限元软件,在已有传统梁格划分基础上,提出一种τ型梁格划分的方法。结果表明,在不同工况下,两种建模方法计算结构内力变化相差不大,其中竖向位移最大值相差4%;正应力最大值相差11%,满足工程要求,研究结果将为连续小箱梁桥计算分析提供参考。     

一种剪力滞效应分析的薄壁箱梁单元

用多个不同的纵向位移差值函数自动计入翼板宽度及其至截面形心距离对剪滞翘曲幅度的影响,并考虑轴力平衡条件,构造薄壁箱梁（可蜕变为开口截面梁）的翘曲位移函数,通过对普通杆件增加相应的节点位移参数,导出了剪力滞分析的薄壁箱梁单元刚度矩阵。计算结果和已有文献的实验结果吻合良好,表明方法是可行的。     

单箱双室箱梁截面扭转中心位置的确定

根据薄壁箱梁的结构特点,推导出扭转中心位置的显式表达式,并对该表达式进行了参数分析。计算结果表明:该式不仅适用于单箱双室箱梁截面,在变换参数的情况下还适用于单箱单室箱梁截面、矩形截面、∏型截面、槽型截面以及Τ型截面等开口截面扭转中心的确定。     

瞬时荷载作用下薄壁箱梁剪力滞效应研究

为弥补动荷载作用下薄壁箱梁剪力滞效应研究的不足,依据薄壁箱梁自由振动齐次振动微分方程,结合基于最小势能原理的箱梁截面竖向位移控制微分方程及边界条件,提出薄壁箱梁无阻尼自由振动的弯矩解析解,从而建立了瞬时动荷载作用下考虑剪力滞效应的箱梁截面正应力解析表达式,并对比了宽跨比对薄壁箱梁的剪力滞效应的影响.数值算例结果表明,按本方法计算的翼缘板应力值与有限元计算结果吻合良好.     

预应力混凝土连续刚构桥温度观测与分析

基于东莞市一座大跨径桥涵预应力混凝土箱梁半年的连续温度场观测结果,分析了在太阳辐射下春、夏季的混凝土箱梁各个截面的温度场随时间变化的规律,利用数理统计方法,拟合了截面升温模式和降温模式的温度梯度,并分析了各国规范截面沿梁高的温度梯度模式,得出了适合广东地区的温度梯度模式．最后,借助大型有限元软件ANSYS对3#截面进行了温度场模拟分析,并将计算温度与实测温度进行了比较．分析结果显示,有限元模型可以精确地仿真实际混凝土温度场．     

混凝土超方对悬浇箱梁桥的影响研究

为探讨箱梁混凝土超方对悬臂浇注混凝土梁桥力学行为的影响,推导了由箱梁顶底板超厚引起的截面积增量数学表达式及考虑截面特性变化后的容重修正计算公式,分析了不同混凝土超方量对悬浇箱梁桥最大悬臂状态下的主梁变形及截面应力影响。结果表明：悬浇箱梁桥混凝土超方主要发生在主梁顶板与底板;混凝土超方将改变箱梁截面的抗弯刚度,根据面积的变化来计算容重的变化对结构的影响更加精确;超方对主梁截面的应力与变形均有着不同程度的影响。     

钢-混凝土双面组合箱梁日照温度场研究

自然环境中的钢-混凝土双面组合箱梁受到日照作用影响,在梁体内部会产生温度应力。对某地的日气温变化及日照辐射量进行计算;利用有限元软件ANSYS进行仿真分析,计算双面组合箱梁截面在日照条件下的温度分布,对比分析正负弯矩区截面温度分布的异同,得到组合梁表面日温度变化规律;选取温差最大时的数值结果进行分析,用多项式拟合沿梁截面高度温度梯度分布。     

平曲线箱梁在温差作用下的扭转分析

为了正确计算温差引起的平曲线箱梁的内力和位移,根据平曲线箱梁弯扭耦合的特点,分析了微梁段截面转动和温差引起的扭转变形,并计算了简支平曲线箱梁的扭矩和挠度.将简支平曲线箱梁作为基本结构,导出了连续曲线箱梁内力的计算式,并用于两等跨连续曲线箱梁的计算,与空间有限元分析结果的误差在5%以内,满足工程精度的要求.研究结果表明,计算平曲线箱梁的位移和内力时,应考虑温差引起的扭转变形.     

考虑横坡的多箱室箱梁梁格法应用研究

为了研究多箱室箱梁基于梁格法计算的影响因素,考虑了横坡构造对多箱室箱梁的受力特性进行了分析.对梁格法理论的应用进行拓展,推导了适用于具有横坡构造的多箱室箱梁梁格截面特性值计算公式,并讨论考虑横坡的合理性;采用数值模拟的方法进行参数分析,通过改变加载位置、箱梁宽跨比、横坡大小等参数,对研究对象的受力特性进行了对比分析.研究结果表明:考虑横坡时,梁格截面刚度特征值更加接近实际,减小了12.12%的误差;具有横坡构造的多箱室箱梁的梁格模型与实体有限元模型计算结果吻合程度好,但仍无法反映箱梁在承受荷载时产生的畸变;考虑横坡构造的梁格法计算精度的提高主要体现在截面横向位移计算结果上;当箱梁宽跨比大于0.8时,采用梁格法计算时需要考虑横坡的影响;随着横坡大小从0增加到2%时,截面的竖向位移最大差值增加了758%,呈线性递增.      

强震作用下连续箱梁桥破坏的反应谱分析

基于反应谱分析法,揭示了强震作用下箱梁桥破坏机制。考虑3种工况,运用有限元软件Midas对连续箱梁桥破坏进行数值模拟,从全桥地震反应谱位移图发现了强震作用下桥台台顶变形位移值十分明显。通过对主梁内力响应变化规律研究,揭示了横、纵向地震控制梁桥破坏的不同内力;证明了桥墩和跨中截面属于地震响应敏感部位。     

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...     

变截面箱梁的负剪力滞

应用考虑剪滞效应的有限段模型，对一般变截面面箱梁的负剪力滞进行分析。探讨了变高度简支箱梁，悬臂箱梁的负剪力滞受梁高比，宽跨比以及荷载型式等因素变化的影响。获得了变截面箱梁负剪力滞的一般规律和初步结论为负剪力滞计算提供了重要参考。     

等截面薄壁梯形箱梁剪力滞效应分析

假定箱梁的纵向位移沿横截面满足余弦函数分布,考虑荷载沿横向的作用位置的影响,采用广义变分原理推导出了等截面梯形箱梁发生对称挠曲时的剪力滞效应表达式,并与三次抛物线法的计算结果进行对比,证明了计算假定的合理性.     

等截面薄壁梯形箱梁剪力滞效应分析

假定箱梁的纵向位移沿横截面满足余弦函数分布,考虑荷载沿横向的作用位置的影响,采用广义变分原理推导出了等截面梯形箱梁发生对称挠曲时的剪力滞效应表达式,并与三次抛物线法的计算结果进行对比,证明了计算假定的合理性.     

波形钢腹板PC组合箱梁桥的挠度计算与分析

为研究箱梁剪力滞效应和钢腹板剪切变形对波形钢腹板PC箱梁桥挠度的影响,基于能量变分法对该桥型的挠度计算进行了分析.首先,从箱梁翼板的面内剪切变形和弯曲剪力流的分布规律出发,在理论上推得可同时考虑箱梁剪力滞效应和钢腹板剪切变形的纵向位移函数;其次,以所得的纵向位移函数为基础,运用能量法推导出该桥型的挠度计算公式,并用模型试验及有限元法对公式的正确性进行了验证;最后,分析在箱梁宽跨比和钢腹板高度变化时,在不同荷载类型作用下,箱梁剪力滞效应和腹板剪切变形分别对波形钢腹板PC简支和连续箱梁桥挠度的影响.研究结果表明:当宽跨比为0.108~0.650时,在集中荷载作用下,剪力滞效应和钢腹板剪切变形对波形钢腹板PC连续箱梁桥的挠度影响较大,不可忽略;当宽跨比为0.108~0.650时,在均布荷载作用下,波形钢腹板PC简支和连续箱梁桥仅需考虑波形钢腹板剪切变形对其挠度的影响,只有在特定的宽跨比和特定的波形钢腹板截面高度下,才需要考虑剪力滞效应对其挠度的影响.      

体外预应力桥梁混凝土锚固结构受力性能分析

基于ANSYS有限元分析软件,建立了体外预应力桥梁角隅矩形齿块的拉-压杆模型,推导出拉-压杆最小夹角公式,确定了夹角合理取值范围是24.8°～65.2°,分析了拉-压杆夹角、锚固块厚度、锚固块截面尺寸、箱梁腹板斜率等变化时角隅矩形齿块的受力变化,发现拉应力主要集中在锚下10cm内,压应力主要集中在锚下20cm内。特定荷载作用下,角隅矩形齿块存在一个合理的厚度取值,可供工程设计提供参考。     

侧向水平支承对箱梁横向弯矩的影响

为揭示单箱单室薄壁箱梁横向弯矩计算过程中虚设的侧向水平支承对弯矩值的影响,建立考虑箱梁畸变的有侧向水平支承和无侧向水平支承的横向弯矩计算公式,结合数值算例进行分析,研究竖向荷载横向作用位置、腹板俯角、箱室高宽比、刚度比等箱梁参数变化时侧向水平支承对箱梁横向弯矩的影响程度.结果表明:侧向水平支承对箱梁横向弯矩的影响主要在于竖向荷载横向作用的位置;腹板俯角、箱室高宽比和刚度比的规律性变化不能使侧向水平支承对箱梁各角点横向弯矩误差产生明显一致的变化规律,影响不明显;竖向荷载作用在顶板范围内,侧向水平支承对矩形截面箱梁横向弯矩的影响很小,弯矩误差不超过0.72%,荷载作用在悬臂板上时误差将达到-16.14%.     

箱梁结构在偏载作用下空间网格模型探讨

混凝土连续箱梁结构是我国公路大、中跨径桥梁的常用结构型式。随着箱梁结构的不断发展,其结构体系呈现出大型化和复杂化的特点。传统的有限元模型不能计算箱梁结构在偏载作用下由于约束扭转和畸变产生的附加应力。空间网格模型是分析桥梁上部结构的一种空间分析方法,能准确计算箱梁截面各部分的正应力和剪应力。通过对福建宁古高速某箱梁结构桥梁在偏载作用下的空间网格模型研究,计算了典型截面各部位的正应力和剪应力,得出了传统偏载放大系数偏小的结论,为精确计算截面应力提供了方法。