大悬臂宽箱梁空间分析与设计计算方法探讨

大悬臂、宽箱梁桥因具其良好的抗弯、抗扭及整体性能,应用越来越广泛。依托某4×32 m现浇箱梁工程实例,采用Midas FEA有限元软件建立空间实体模型,分析大悬臂宽箱梁空间受力特性;采用Midas Civil有限元软件分别建立单梁、剪力-柔性梁格、折面梁格模型,分析大悬臂、宽箱梁在恒载和车道偏载工况下箱梁空间效应,验证平面杆系分析方法的精度及适应性。     

城市宽箱梁桥的数值计算方法比较研究

分别运用有限元软件ANSYS及MIDAS／Civil对某座城市三跨预应力混凝土连续宽箱梁桥分别建立了有限元实体模型与梁格模型,对比研究了两种模型在同一荷载工况下受力特性的异同。分析结果表明：对于宽箱梁桥,空间实体模型比梁格模型具有更高的准确性。     

梁格法在预制混凝土箱梁桥空间分析中的应用

简要阐述了预制混凝土箱梁桥计算模型的主要方法:考虑横向分布系数的单梁模型、等效梁格模型、实体模型。通过工程实例单梁模型和梁格模型的内力、应力对比分析,验证了梁格法在预制混凝土箱梁桥分析中的有效性和精确性,为相关工程提供借鉴经验。     

基于梁格法对曲线箱梁桥的有限元分析

为了研究曲线箱梁桥的受力及变形情况,利用有限元软件ANSYS和Midas/Civil分别建立某曲线箱梁桥的梁格模型,同时利用Midas/Civil软件建立该曲线箱梁桥的单梁模型。对比分析3种建模方法下该桥的受力和变形情况,找到曲线箱梁桥的受力及变形特点;同时,通过对比验证了利用Midas/Civil软件建立梁格模型更接近于ANSYS模型,证明了利用Midas/Civil软件建立梁格模型以对曲线箱梁桥的内力及变形问题进行研究是可行的。     

考虑荷载横向分布的箱梁有限元精确建模研究

为精确考虑荷载横向分布,以实体模型计算结果为基准,分别建立箱梁桥单梁模型及梁格模型,对其受力进行对比分析,结果表明单梁模型精度较差且难以准确反映其荷载横向分布,而梁格模型较精确但仍存在一定误差;采用调整虚梁截面特性以改变虚拟横梁刚度的方式对梁格法模型进行修正,其计算结果更精确。     

梁格法在箱梁桥静载试验中的应用

梁格法是一种能较好地模拟原结构的空间结构分析方法,它能得到主要控制断面的挠度、应变数据,以满足箱梁桥静载试验理论计算要求。以虎坑大桥为研究对象,利用MIDAS／Civil分别建立箱梁梁格模型和整体杆系模型,根据试验结果分析判定该桥的使用状况,对梁格理论的理解及应用提供借鉴参考。     

偏心支承对120°圆心角双跨弯箱梁桥的影响

通过对72个圆心角为120°的双跨偏心支承弯箱梁桥模型的计算分析,以梁格系法为基础编制的3D-BSA软件系统为结构计算工具,用统计分析的方法建立双跨偏心支承弯箱梁桥结构反应在使用极限状态及承载能力极限状态下与桥梁跨长、支承偏心距等参数间的经验公式,为双跨偏心弯箱梁桥的实用设计提出适当建议或借鉴依据.     

连续小箱梁桥虚拟横梁刚度模拟研究

为了真实反映组合小箱梁桥的空间受力情况,以某3×30 m连续小箱梁桥为例,利用有限元软件Midas/Civil分别建立实体模型和梁格模型。用近似理论方法和有限元方法分析得出汽车荷载横向分布,以计算结果相互逼近为原则,用5种等效方法模拟并重点研究梁格模型中虚拟横梁刚度,推荐一种较合理的虚拟横梁刚度等效方法。结果表明:采用方法 3(梁端刚域法)的梁格模型中汽车荷载横向分布情况,与近似理论计算和实体模型分析的结果均相近,且介于两者之间。     

预应力混凝土连续宽箱梁空间效应分析

为研究连续宽箱梁结构的空间效应,以南京市纬七路工程某预应力混凝土连续宽箱梁桥为例,采用Midas/Civil软件建立该桥上部结构空间梁格模型,分析了施工阶段和车辆荷载作用下,上部结构典型截面的应力分布。结果表明:施工阶段,截面局部拉应力值较大;成桥后,车辆活载作用下截面应力值较小,恒载起主导作用;截面应力分布不满足平截面假定,且边腹板处剪力滞效应显著,体现出空间效应显著,应采用更加精细化的模型进行此类结构分析。     

实用精细化模型在大跨径斜拉桥设计中的应用

三跨双塔双索面斜拉桥,主跨跨径400 m,为市政桥梁。主梁采用中跨叠合梁,边跨预应力钢筋混凝土箱梁,主塔为A型钢筋混凝土与钢塔组合结构,上塔柱高100 m,下塔柱高22 m。为研究该桥的结构受力,建立该桥的单梁模型和梁格模型,进行合理成桥状态模拟计算及对比,分析各工况下结构的内力及变形。通过对比单梁模型和梁格模型的计算结果,能够确定该桥在应力、稳定、和刚度方面均满足规范要求。     

偏心支承对30度圆心角双跨弯箱梁桥的影响

通过对72个圆心角为30度的双跨偏心支承弯箱梁桥模型的计算分析,以梁格系法为基础编制的3D—BSA软件系统为结构计算工具,以Excel 2000为数据处理工具,用统计分析的方法建立双跨偏心支承弯箱梁桥结构反应在使用极限状态及承载能力极限状态下与桥梁跨长、支承偏心距等参数间的经验公式,为双跨偏心弯箱梁桥的实用设计提出适当建议或借鉴依据。     

偏心支承对45度圆心角双跨弯箱梁桥的影响

通过对72个圆心角为45度的双跨偏心支承弯箱梁桥模型的计算分析,以梁格系法为基础编制的3D-BSA软件系统为结构计算工具,用统计分析的方法建立双跨偏心支承弯箱梁桥结构反应在使用极限状态及承载能力极限状态下与桥梁跨长、支承偏心距等参数间的经验公式,为双跨偏心弯箱梁桥的实用设计提出适当建议或借鉴依据.     

偏心支承对45度圆心角双跨弯箱梁桥的影响

通过对72个圆心角为45度的双跨偏心支承弯箱梁桥模型的计算分析，以梁格系法为基础编制的3D—BSA软件系统为结构计算工具，用统计分析的方法建立双跨偏心支承弯箱梁桥结构反应在使用极限状态及承载能力极限状态下与桥梁跨长、支承偏心距等参数间的经验公式，为双跨偏心弯箱梁桥的实用设计提出适当建议或借鉴依据。     

基于梁格法的预制箱梁横向刚度模拟研究

为准确模拟预制箱梁空间梁格模型的横向刚度,以准兴重载高速公路魏家村中桥右幅桥为背景,研究预制箱梁空间梁格模型中虚梁形式对横向刚度的影响。该桥为4×20m预制混凝土连续箱梁桥,按交工静载试验满载加载,测试主梁的应变和挠度;采用MIDAS Civil软件建立3种虚梁形式的主梁空间梁格模型,计算设计荷载和试验荷载下主梁弯矩、最大正弯矩工况下主梁的应变和挠度以及相应校验系数,并与试验结果进行对比。结果表明:空间梁格模型的横向刚度随虚梁刚域长度的增加、虚梁有效长度的减小而增大,且将虚梁自纵梁中心开始到纵梁腹板内侧边缘为止设置为梁端刚域时,空间梁格模型模拟的横向刚度与实际桥梁的横向刚度最为接近。     

偏心支承对90°圆心角双跨弯箱梁桥的影响

通过对72个圆心角为90°的双跨偏心支承弯箱梁桥模型的计算分析,以梁格系法为基础编制的3D- BSA软件系统为结构计算工具,以Excel2 0 0 0为数据处理工具,用统计分析的方法建立双跨偏心支承弯箱梁桥结构反应在使用极限状态及承载能力极限状态下与桥梁跨长、支承偏心距等参数间的经验公式,为双跨偏心弯箱梁桥的实用设计提出适当建议或借鉴依据。     

梁格法在装配式小箱梁桥荷载试验中的应用

梁格法是一种能较好地模拟原结构的空间结构分析方法,能得到主要控制断面的弯矩、挠度、应变数据,以满足梁桥荷载试验理论计算要求。以装配式小箱梁桥猫儿洞大桥为研究对象,利用Midas/civil分别建立梁格模型和单梁模型,通过对比分析试验结果判定梁格法在装配式小箱梁桥荷载试验中的可行性、实用性和准确性。     

箱梁桥梁格与单箱模型的计算分析比较

阐述剪力-柔性梁格法的基本理论,应用MIDAS/Civil对钢箱梁桥和混凝土箱梁桥建立梁格模型和单梁模型,通过计算,得到钢箱梁和混凝土箱梁在荷载作用下的竖向位移,验证了梁格法能较好地模拟钢箱梁桥和混凝土箱梁桥,计算结果满足工程精度。     

超宽幅混凝土箱梁的设计

结合工程实例,介绍了超宽幅箱梁高架桥的方案设计和结构设计。从莞高速常平段与常平环镇道路共线布置,以高架桥形式通过。通过比较方案的适用性和经济性,选择超宽幅的整体连续箱梁和H形桥墩作为常平高架桥的结构形式。详细介绍了超宽幅箱梁的构造,分别采用梁格体系模型、板单元模型分析了箱梁在偏心荷载下的力学行为,获得了箱梁的偏载系数,以作为纵向分析之用,最后对箱梁纵向和横梁的结构进行分析。本高架桥设计为同类桥梁的方案设计和结构设计提供了经验。     

考虑抗扭性能影响的多梁式矮箱梁桥荷载横向分布计算

目前对于多梁式矮箱梁桥的荷载横向分布计算采用刚接梁法,或采用有限元软件建立模型计算,但以上2种方法都未将抗扭刚度的影响考虑在内。因此,以上采用的2种计算分析方法不能对结构的特性进行准确模拟计算,也不能十分准确地对桥梁技术状况以及承载能力进行评价。为此,基于传统刚接梁计算荷载横向分布方法,在建立柔度系数矩阵时加入考虑主梁和翼板的约束扭转作用,提出一种适用于多梁式矮箱梁桥的荷载横向分布计算方法。为验证该方法的正确性,以某20 m跨径预制PC箱梁桥为对象,采用考虑抗扭刚度、未考虑抗扭刚度的刚接梁法和有限元数值模拟方法（梁格模型和板单元模型）计算其荷载横向分布系数,并与场地试验（中载和偏载2种工况）实测结果进行验证对比。结果表明：所提出的横向分布计算方法比未考虑箱梁主梁和翼板扭转的刚接梁法计算精度更高,也更接近实桥受力特点;同时,梁格模型、板单元模型与所提出的横向分布计算方法所得计算结果整体趋势基本上一致,相比于有限元数值模拟计算结果,采用该横向分布计算方法所得应变和挠度横向分布与实测结果更为接近,且偏差都在20%以内;该方法可在现场场地试验和桥梁承载能力评定中替代复杂的有限元数值计算方法,为预制矮箱梁桥场地试验和桥梁技术状况及其承载能力的评定提供较为准确的理论参考依据。     

基于折面梁格的城市高架异形宽箱梁计算分析

现有的桥梁杆系计算模型在计算异形宽箱梁时均有一定程度的缺陷。JTG 3362-2018 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中引入了一种精细化分析模型——折面梁格模型。文中以某城市高架的异形宽箱梁为例,建立折面梁格模型,分析其支反力分配、荷载横向分布效应、剪力滞效应,并与单梁、Hambly梁格及实体模型的计算结果进行对比分析。结果表明,折面梁格模型在反力分配和荷载横向分布方面和实体模型吻合度很高且计算量较小。