钢管混凝土空腹结构的双重非线性简化分析方法

采用考虑剪切变形的Timoshenko梁的刚度矩阵,用抗剪刚度和抗弯刚度之比来考虑剪切变形对抗弯刚度的影响,得出空腹结构连续化成一根杆件的刚度矩阵.在单元刚度计算时,弦杆(或柱肢)和腹杆均采用了有效轴压刚度,考虑了空腹结构组成杆件的初弯曲对整体结构稳定的影响.采用FORTRAN语言编制了程序.算例表明简化算法计算结果与传统杆系模型有限元方法计算结果吻合良好,用于钢管混凝土空腹结构的极限承载力分析,可大幅度减少单元数,从而简化计算,节省机时.探讨了相关屈曲和剪切变形对钢管混凝土空腹结构极限承载力的影响.研究结果表明,随着长细比的增大,剪切变形影响逐渐减小,随着弦杆与腹杆的面积比的增大,剪切变形影响增大.对于钢管混凝土格构柱,当λ1>λ(λ1为柱肢长细比;λ为柱整体长细比)时,发生柱肢局部屈曲失稳;当λ1<λ时,发生整体屈曲失稳;在λ1=λ及其附近时,柱肢与整体的相关屈曲最明显.     

钢管砼拱桥结构动力特性参数研究

针对钢管砼拱桥的空间受力特点和研究现状,对钢管砼拱桥的结构动力特性进行了参数化研究;建立了相应的有限元分析模型,改变钢管砼拱桥的矢跨比、主拱拱肋抗弯刚度、边拱拱肋抗弯刚度等参数,对钢管砼拱桥的结构动力特性进行了参数研究。     

钢管混凝土桁架拱肋抗弯刚度研究

该文针对四肢格构桁式截面钢管混凝土拱肋,考虑影响钢管混凝土桁式拱肋抗弯刚度的多种因素,采用SAP2000程序,通过大量的结构模拟计算,给出各影响因素与挠度的关系,应用拟合的方法得出各影响因素与挠度的关系式,再由挠度与刚度的关系,推导出刚度与各影响因素的拟合关系式,并通过与传统计算理论的分析比较,验证计算钢管混凝土桁式拱肋抗弯刚度计算公式。     

不同板宽铰接板的横向分配系数计算

l前言以往铰接板横向分配系数的计算公式都是在每块板的几何、物理参数一样的基础上推导而得到的，即各板的板宽、抗扭刚度、抗弯刚度都一样。但我们经常会遇到同一跨径内板的参数不相同这样的问题。有很多桥的中板与边板宽度不相同，相应的抗扭惯矩、抗弯惯矩也就不同，对参数差别较大的板，如用过去的方法来计算只能用一种板的参数，就会造成较大的误差。因此，作者推导了具有不同抗弯惯矩、抗扭惯矩、不同板宽的铰接板的横向分配系数的计算公式，并用FORTh0N语言编制了计算机程序。2基本大法方程以单位荷载作用在第一块板上为例来推导…     

佛陈大桥系杆拱的加固及认识

佛陈大桥主跨为 113m下承式预应力系杆钢管砼拱桥 ,1999年检测发现钢管拱拱脚变形大 ,管内砼与钢管剥离。此外 ,钢绞线系杆也严重锈蚀。简要介绍钢管砼拱、主墩的加固以及预应力系杆更换的做法和体会。     

考虑位移影响的钢管砼拱面内承载力时变可靠度研究

为研究钢管砼抛物线拱桥在受均布竖向荷载作用下考虑位移影响时的时变可靠度,利用差分法求得拱面内临界荷载并建立考虑徐变的极限状态函数,采用MATLAB软件结合中心点法,得到钢管砼拱面内承载力可靠度指标随时间的变化。结果表明,砼徐变会降低钢管砼拱面内稳定临界承载力可靠性指标;加载龄期对结构可靠性的影响较小;考虑位移影响时钢管砼拱面内稳定临界承载力和可靠性会有一定增加,设计时应充分考虑。     

结构参数变化对斜靠式拱桥动力特性的影响

以广东省潮州市韩江北桥主跨钢管混凝土斜靠式拱桥初步设计方案为对象,采用ANSYS有限元程序,并考虑边跨对主跨的弹性约束作用,建立了该中承式钢管混凝土斜靠式拱桥动力计算的整体空间有限元计算模型;探讨了14种不同工况条件对桥梁动力特性的影响.计算结果表明:该钢管混凝土斜靠式拱桥为柔性结构,桥梁的竖向刚度相对较强,而钢管混凝土拱肋的面外刚度相对较弱;Ⅴ撑外端约束及系杆梁抗弯刚度的变化对该桥动力特性影响较小;稳定拱拱脚横向外移以及增加吊杆虽能增大该桥拱肋的横向面外刚度,但对全桥竖向及扭转刚度贡献不大;桥梁施工状态对该桥振型影响较大.     

复合钢管砼骨架及外包钢筋砼承载力分析

分析指出目前复合钢管砼承载力比钢管(或钢骨)砼更具优越性,所能承受的承载力更大,但是其应用还不够完善,承载力计算中也存在一些问题;提出了采用内力叠加法计算复合钢管砼的骨架及外包钢筋砼承载力的方法,供复合钢管砼构件设计、施工中计算承载力时参考,确保复合钢管砼结构的安全。     

钢管混凝土桁式拱桥稳定承载力的参数分析

利用高效高精度线弹性迭代方法,分析了几何和材料参数对钢管混凝土桁式拱桥稳定承载力的影响规律。首先,结合钢管混凝土构件齐次广义屈服函数和弹性模量调整策略,建立了钢管混凝土结构稳定承载力分析的线弹性迭代方法;进而通过与桁式拱模型试验结果对比,验证了线弹性迭代方法的准确性和高效性;最后利用线弹性迭代方法探讨了矢跨比、钢管和混凝土强度、含钢率、弦杆和腹杆刚度比等参数对拱稳定承载力的影响。研究结果表明:建立的线弹性迭代方法能够准确高效地预测钢管混凝土桁式拱稳定承载力,矢跨比、钢管强度、含钢率和弦杆与腹杆刚度比对稳定承载力影响较大,对混凝土强度影响较小,建议矢跨比范围为0.20～0.25,钢管强度和含钢率选择需要考虑经济性,弦杆与腹杆的刚度需要匹配使用。     

大跨度钢管砼拱桥合龙后施工控制研究与应用

介绍了大跨度钢管砼拱桥合龙后施工控制中结构计算分析的主要内容;以湖南省茅草街大桥为工程背景,采用平面计算模型和空间计算模型相结合的方法对钢管砼拱桥合龙后戍桥状态进行了结构分析,并对砼的灌注过程进行了理论分析与计算。     

桥面板对悬索桥钢管桁架梁受力的影响研究

以重庆市某钢管桁架梁悬索桥为工程实例,对按照截面特性计算、Midas/civil建模计算和荷载试验3种方法得到的中性轴y值进行对比分析,研究桥面板是否参与受力及对悬索桥钢管桁架梁受力的影响.结果表明,在活载作用下,主梁下挠时,局部桥面板会与桁架梁共同抗弯,使得主梁整体中性轴上移,上弦杆应力大幅度减小,下弦杆应力大幅度增...     

钢腹杆-劲性骨架混凝土弦杆组合拱节点受力性能试验

为进一步增大拱桥的跨越能力,结合劲性骨架钢筋混凝土拱桥的结构和施工特点,提出钢腹杆-劲性骨架混凝土(SRC)弦杆组合桁式拱圈结构,利用钢腹杆替代混凝土腹板,省去混凝土腹板的浇筑工作,并减轻拱圈自重以达到增大拱桥跨径的目的。为了解这种组合拱连接节点的受力特点,在钢腹杆-SRC弦杆组合拱桥试设计研究基础上,以弦杆外包混凝土厚度为主要参数,进行了3个组合拱节点及1个对比钢管混凝土节点的试验研究,并探讨了节点的失效机理。结果表明:组合拱节点首先发生弦杆外包混凝土开裂,最终发生钢管混凝土节点破坏;外包混凝土对受拉和受压腹杆的受力影响很小;相比钢管混凝土节点而言,组合拱节点受拉腹杆的接头刚度较大;弦杆外包混凝土的厚度只影响外包混凝土的开裂荷载,外包混凝土越厚,开裂荷载越大,但不影响组合拱节点的极限承载力;结合钢管混凝土劲性骨架混凝土柱的研究成果,建议组合拱节点的混凝土外包系数取0.50左右,其承载力可按照受拉节点发生冲剪失效模式和受压节点发生有效宽度失效模式进行计算,但其计算结果偏于安全。研究成果可为钢腹杆-SRC弦杆组合拱桥的设计提供依据,也可为类似连接节点的设计提供参考。     

广珠铁路虎跳门特大桥主拱设计

广珠铁路虎跳门特大桥主桥为(120+248+120)m的连续刚构柔性拱组合桥.拱肋采用钢管混凝土结构,由上、中、下弦管组成,弦管内采用C50混凝土,每片拱肋由两管平行管和提篮内倾单管组成,由直腹杆和斜腹杆连接成三肢桁架拱;三角形直腹杆采用矩形钢箱截面,斜腹杆采用圆钢管;全桥拱肋共布置19道横撑;拱座采用实体截面.主桥采用先梁后拱的施工方案.采用MIDAS Civil 2006检算拱肋承载力、结构强度、稳定性等性能,计算结果表明拱肋的静力、动力性能均满足规范要求.     

地面出入式盾构隧道修正惯用法计算参数研究

盾构隧道衬砌内力计算常用方法为修正惯用法,其计算参数一般根据经验选取。基于壳-弹簧模型,考虑接头抗弯刚度与接头轴力弯矩的非线性关系,对地面出入式超浅埋盾构隧道修正惯用法的关键计算参数抗弯刚度效率系数η和弯矩调整系数ξ的取值进行分析研究。得到结论:超浅埋盾构隧道η应在规范范围内取最小值,ξ应取最大值,负覆土情况下可偏保守取1。     

钢管混凝土刚架系杆拱桥影响因素的探讨

采用Ansys有限元程序建立拱桥的计算模型,分析其受力性能。对钢管混凝土刚架系杆拱桥的影响因素进行研究。计算结果表明:系杆力的大小与位置影响结构的整体特性;采用合理的拱墩抗弯刚度比值,可以获得经济的结构;合理的拱轴线、矢跨比的选择,可以得到较佳的设计参数。     

自密实砼增大截面加固钢筋砼T梁试验研究

考虑加固厚度与持荷工况两种因素,设计8片钢筋砼简支T梁,对其挠度及承载力进行分析,并建立加固前后抗弯承载力计算模型,探究自密实砼增大截面加固后的性能。结果表明,持荷大小对跨中截面变形的影响较小,加固厚度100mm的不持荷试验梁的刚度比加固厚度60mm的大,而持荷加固后,加固厚度越大,试验梁刚度越小;自密实砼增大截面加固后的承载力约为加固前承载力的2倍,加固厚度对承载力的影响较小;抗弯承载力计算公式的计算结果与试验值吻合较好。     

某大跨度钢管砼拱桥有限元建模与稳定性计算

根据某在建大跨度钢管砼拱梁复合式拱桥的结构特点,利用MIDAS/CIVIL软件建立其空间有限元分析模型,对该桥的稳定性进行分析研究,计算了其失稳模态,仿真计算结果表明该结构、造型新颖的钢管砼拱桥的稳定性满足要求.     

钢管砼拱桥施工及成桥阶段拱肋静力分析

拱肋是钢管砼的主要受力结构,文中介绍了该拱桥的施工过程,通过Midas有限元程序建立钢管砼拱桥的空间计算模型,对钢管砼拱桥进行施工及成桥阶段拱肋的静力分析,分析了拱肋的位移、应力等随施工阶段变化的规律,并对该桥在施工及成桥阶段的力学行为进行了研究。     

哑铃型钢管砼拱肋应用超声波检测砼质量的探讨

根据资江三桥双肋哑铃型钢管砼拱肋砼质量检测的实践,简介了超声检测的主要过程,提出了对管内砼密实性检测的计算分析要点.     

孔道压浆质量对预应力砼梁的影响研究

基于孔道压浆密实度的分级标准和实际工程调查结果,分析了预应力钢筋锈蚀后的力学性能,推导了预应力钢筋锈蚀后砼梁的抗弯承载能力计算式,并分析了预应力钢筋与砼的整体性降低对砼梁抗弯性能的影响;利用有限元软件ANSYS模拟不同压浆质量下的预应力砼梁,计算了结构频率和在外力作用下跨中截面的应变和挠度,结果表明提高孔道压浆质量能提高预应力砼梁的刚度,梁的受力也更合理。