基于三维有限元的连续箱梁墩顶弯矩折减研究

常规的预应力混凝土连续箱梁计算普遍采用梁单元,该法未能有效考虑中间支座位置处主梁弯矩的折减,存在弯矩设计值偏大的问题.本文采用三维有限元MidasFEA程序作为数值分析手段,对连续箱梁的弯矩折减进行研究.以横隔梁厚度和支座布置形式为参数,通过杆系模型和实体单元模型的主梁应力的比较结果,总结弯矩折减的影响规律.结合沈抚新...     

简支变连续箱梁连续端合理受力影响分析

某特大桥上部结构为整体预制单箱双室斜腹板预应力混凝土箱梁,为使其在存放及简支等阶段连续端合理受力,并满足大型浮吊吊装能力等要求,采用有限元软件Ansys,建立空间实体计算模型,比较分析横隔板构造形式、临时支座布置间距及方式、预应力等对箱梁连续端位移及应力的影响。研究表明,箱梁连续端预制全横隔板,在中腹板位置底板下部亦布置临时支座时,箱梁端部变形平缓,抗裂性得到提高。     

现浇箱梁桥抗倾覆稳定性参数敏感性分析

匝道桥多位于曲线上,在外荷载作用下产生弯扭耦合效应,受力复杂,在超载作用下,曲线内侧支座出现脱空的可能性较大。利用桥梁博士建立一座右偏圆曲线上的现浇预应力混凝土连续箱梁桥的上部模型,计算出不同支座布置形式、不同支座横向间距及超载作用下现浇箱梁的抗倾覆稳定性系数,并通过数据对比分析,得到各参数对现浇箱梁抗倾覆稳定性影响大小,从而得出合理的支座布置形式和支座横向间距与桥梁宽度的比值,并给出桥梁管理和养护的建议,为类似桥梁抗倾覆验算和设计提供借鉴。     

双线铁路连续刚构桥宽箱梁空间应力分析

利用大型结构有限元分析程序ANSYS对一座三跨预应力混凝土连续刚构桥进行空间分析,其主梁为单箱单室变截面扁平宽箱梁.对比分析在不同荷载工况下箱梁截面的受力特性,结果表明:箱梁横、纵向应力沿截面出现显著的不均匀性,表现了很明显的正剪力滞效应,这种不均匀性在跨中截面尤其突出;预应力空间效应及箱梁剪力滞、畸变等因素使箱梁顶、底板局部出现了较大的应力.增设箱梁横隔板可以增大这种结构的横向抗弯刚度,改善其受力性能.所得的分析结果可为同类桥梁的设计和施工提供参考.     

宽幅单箱多室箱梁受力特性分析

本文阐述了宽度达33m单箱多室箱梁桥的施工期受力分析。主要对箱梁中线位置及悬臂翼缘处竖向位移沿纵桥向的分布、箱梁横桥向位移分布特征、箱梁应力的横桥向分布情况进行了分析。计算显示,即使在施工期、仅考虑恒载的作用下,宽幅单箱多室箱梁的横桥向变形和应力分布在翼缘和中心线处存在较大差异。研究表明,宽幅单箱多室箱梁桥横向受力情况复杂,在设计中仅采用杆系有限元程序进行计算并不能全面揭示其受力特性;施工中应采取有效措施,避免箱梁复杂应力导致混凝土出现开裂等情况。     

斜腹板倾斜角度对斜拉桥箱形主梁应力的影响

利用结构有限元分析程序ANSYS，改变斜拉桥的斜腹板倾斜角度，对不同情况下的箱形主梁建立了五个有限元模型．分析了箱形主梁的应力分布特点，归纳出斜拉桥中此类双箱单室倒梯形截面的薄弱环节及斜拉桥箱梁在不同斜腹板倾斜角度下的应力变化．考虑到梁段以外附近区域的作用，在其两端面上施加了由平面杆系结构分析所得的端面内力，另外，索力和预加力(梁纵向、横隔梁横向、斜腹板竖向)也施加在相应的位置，分析了不同斜腹板倾斜角度下的箱形主梁在自重、索力和预应力作用下的空间应力效应．通过对以上工况计算结果的分析，得出了一些结论，给出了斜腹板倾斜角度的合理化建议，以望对今后斜拉桥主梁的设计和施工提供一定的参考．     

部分斜拉桥箱梁横向应力分析

采用三维实体有限元模型，对一独塔单索面预应力混凝土部分斜拉桥主梁三向预应力作用下的受力进行了节段横向应力分析，揭示了这种结构的横向应力规律及纵向剪力滞效应，对同类设计及施工有一定的参考价值。     

波形钢腹板组合曲线箱梁横隔板间距研究

波形钢腹板组合曲线箱梁腹板具有手风琴效应,纵向弹性模量很小,相比混凝土腹板箱梁,容易发生畸变变形,因此需要设置一定数量的横隔板减小截面畸变的影响。文章采用有限元Ansys模拟分析曲线箱梁高宽比、曲率半径对横隔板间距的影响,按截面翘曲正应力与弯曲正应力之比≤10%的原则,拟合出横隔板合理间距计算公式,对实际工程应用具有一定的参考价值。     

支座脱空对装配式箱梁桥受力性能的影响

采用梁格法建立5-20 m装配式箱梁桥有限元计算模型,分析了支座脱空对横向由多片箱梁组成的连续梁桥力学性能的影响,给出了考虑支座脱空后桥梁的支反力以及横梁和主梁的内力变化情况。计算结果表明:单支座脱空对相邻支座受力影响最大,对支座位置支点横梁内力影响显著,对主梁受力影响区域主要集中在脱空支座附近。     

跨中横向加劲肋对箱梁底板受力性能的影响

对某连续刚构桥跨中底板空间进行了模拟,采用有限元方法分别计算了在跨中合龙段设置2道加劲肋与未设置加劲肋的箱梁底板应力,并对计算结果进行了分析.分析结果说明设置加劲肋对底板受力性能有较大的改善,使得底板最大横向拉应力减小35%,大大减小了底板出现纵向裂缝的机率.并得出了加劲肋对箱梁底板受力影响的规律.     

磴口黄河大桥箱梁温度场研究

介绍了内蒙古磴口黄河大桥预应力混凝土连续箱梁温度场的测试方案、测点布置及大气自然条件下箱梁断面温度场的测试结果，分析了箱梁温度变化规律，并研究了温度场对箱梁挠度和箱梁结构应力的影响．     

PC箱梁横隔板对其截面应力影响的空间分析

对一座铁路三跨连续PC刚构桥变截面宽幅箱梁进行了空间应力分析.分析结果表明,预应力空间效应、箱梁剪力滞及畸变等因素使箱梁顶、底板应力沿横向分布出现很大起伏,箱梁横、纵向应力沿横向出现明显的不均匀,截面变形也表现出畸变和不平顺性.为了减轻和克服这种不利的受力状态,增设横隔板能显著增大结构的横向刚度,达到减少箱梁顶、底板应力峰值,降低应力不均匀性的效果.本文得出的结论可为同类桥梁的设计和施工提供一定的参考.     

宁波—大榭岛跨海大桥承台空间应力分析

宁波－大榭岛桥为跨海公铁两用刚构桥 。该桥两承台的桩基布置不同，受力复。为全面了解两个不同承台结构的受科学状况，对该桥的两个承台进行了空间有限元应力分析，比较了两种不同桩基承台结构横向，纵向应力情况，并对设计提出改进建议。     

三向预应力混凝土连续箱梁桥横向加劲肋拓宽研究

针对三向预应力混凝土箱梁桥的横向拼接难题,文章提出了一种基于横向加劲肋的新型柔性横向拼接结构。保持新旧箱梁翼缘板分离,在新旧箱梁翼缘板下侧增设沿纵向均匀设置的横向加劲肋,将新旧箱梁翼缘板连接起来,形成一种基于横向加劲肋的柔性拼接结构。依托实际工程,考虑了车辆活载、基础沉降差、新浇筑混凝土的收缩及徐变变形等多重作用,对拼接结构自身及拼接前后既有箱梁的受力状态变化规律进行了较全面的有限元分析。研究表明,拼接拓宽后结构整体刚度有明显提高,且能有效减小旧桥的活载作用效应,说明横向加劲肋能够有效连接新旧箱梁,使得拓宽结构共同受力;在新建桥梁的材料收缩及徐变效应作用下,拓宽后整体结构产生较明显的横向变形,尤其要关注梁端截面的横向变位和加劲肋主拉应力值;在基础不均匀沉降差作用下,各支点截面加劲肋存在较大的主拉应力,可能造成结构开裂损坏,需要采取有效加固措施或进一步优化设计横向加劲肋。此外,文章还研究了加劲肋尺寸参数及布置间距变化对新旧桥梁及加劲肋自身应力的影响,结果表明:柔性加劲肋拼接结构用于三向预应力混凝土连续箱梁桥横向拓宽是可行的,它为类似桥梁拓宽工程提供了一种新的可选择方案。     

横向加劲肋对箱梁底板受力的作用分析

根据某连续刚构桥合龙段的空间模型,分析无加劲肋以及在跨中设置四道加劲肋时箱梁底板的应力状况,并研究加劲肋尺寸变化对箱梁底板受力的影响。结果表明：设置加劲肋对底板受力性能有很大的改善,特别是加劲肋对底板横向刚度的贡献,使得底板横向拉应力显著减小。底板横向应力对加劲肋高度变化较敏感,随着加劲肋高度的增加,横向拉应力逐渐减小;底板纵向应力对加劲肋宽度变化较敏感,随着宽度的增加纵向应力逐渐增大。     

横琴二桥引桥长悬臂板计算与分析

珠海横琴二桥南引桥采用大挑臂展翅箱梁,纵向设横隔梁,间距4m,悬臂板长度达7.2m。采用MI-DAS FEA建立三维空间实体模型,并在实体中模拟横向预应力钢筋,通过最不利布载,计算了箱梁横向应力分布及悬臂端部的挠度。结果表明,悬臂板及横隔板受力能够满足规范要求。计算方法和计算结果为同类结构提供了参考。     

宽箱梁折面梁格计算分析研究

现浇桥梁大多采用箱梁,又以单箱多室结构居多,宽跨比较大。以某跨径为3×25m单箱四室连续箱梁桥为例,对比分析单梁模型和折面梁格模型在各种荷载下的计算结果。结果表明,折面梁格法截面横向划分更加精细,能较好反映箱式结构在荷载作用下受力不均的现象,截面应力计算结果较"有效宽度"计算结果偏大。     

连续弯梁的支座体系转换控制技术

采用悬臂法施工的体系转换技术已经非常成熟,而造桥机拼装连续弯梁还是一种全新的施工工艺,在造桥机施工的不同阶段,支座情况对箱梁受力影响很大,通过对支座反力和约束情况的分析,制定了支座预偏和支座横向限位等措施,有效地保障了桥梁结构的安全.     

弧形截面多室宽箱连续梁结构设计

以沈本公路桃仙互通立交2×30m连续箱梁设计为例,通过平面杆系模型和梁格模型对比,分析了弧形截面多室宽箱梁的结构受力特点。     

连续弯梁桥支座平面合理布置和构造措施

支座平面布置决定了桥梁结构的力学传递模式及计算图式。通过分析连续弯箱梁桥抗爬移能力和抗扭能力,讨论了支座平面的合理布置和适当的构造措施。此外,受施工季节的影响,弯箱梁桥的支座布置也需做一些相应的调整。