公路桥梁设计荷载及其组合研究

一般情况下．恒载指涵盖机构自身的重量．活载指汽车等运输工具实际的载重．恒载与活载共同组成荷载。每个国家规范公路桥梁的荷载效应是可以利用分项系数进行组合得出结论．而分项系统的恒载与活载、恒载或活载关于总荷载效应的比例有着十分密切的关系。随着近些年来我国社会发展速度的加快．交通运输业获得了生机与活力．取得了飞速的发展,车辆往来日益增多。车辆的增多．     

基于恒载零弯矩理论的PC刚构桥纵向预应力配束设计

基于恒载零弯矩理论提出两种配束思路,通过一变截面悬臂梁,探讨两种配束思路的预应力配置特点,然后利用恒载零弯矩理论对某3跨PC连续刚构桥的顶板束进行重配束设计,考虑到施工便利性提出4种布束方案,并与原设计方案从内力、位移、应力以及钢束用量方面进行比较.分析表明:小悬臂、大悬臂束用量多而中间束用量少的配置方案在控制较多梁截...     

控制大跨PC梁桥长期下挠的综合举措研究

针对目前大跨度预应力混凝土(PC)梁桥在运营后出现腹板开裂和跨中持续下挠等病害,在总结预应力混凝土梁桥下挠成因的基础上,以在建的主跨为155 m江西泰和赣江公路大桥为例,采用有限元法从恒载零挠度、加大跨中梁高和临时斜拉索辅助施工等新举措出发与传统设计进行分析比较,研究各种因素对预应力混凝土梁桥长期下挠的影响。结果表明:恒载零挠度设计,或者恒载零挠度设计和加大跨中梁高的综合设计措施对控制大跨度预应力混凝土梁桥的长期下挠更有效。     

基于重力刚度法的三塔悬索桥形变特征研究

应用重力刚度法推导了集中力和均布载荷作用下三塔四跨悬索桥主缆的无量纲位移的理论表达式;分析了跨数、边中跨比以及恒载和活载集度对三塔四跨悬索桥重力刚度挠度的影响规律,及三塔四跨悬索桥不同于两塔悬索桥的新特征。研究表明:多跨悬索在恒活载作用下主缆的力学特征主要决定了三塔四跨悬索桥整体结构刚度的基本特征,单跨悬索和多跨悬索力学行为的差异是两塔和三塔悬索桥力学特征差异产生的根本原因;应用重力刚度法分析的三塔悬索桥行为特征与基于有限元方法计算的结构行为特征有很好的一致性。     

纯弯曲混凝土梁的徐变试验研究

在悬臂施工中。挠度的控制是施工成功与否的关键之一。而由混凝土徐变引起的变形及内力重分布是挠度控制中的一个难点．影响混凝土徐变的因素很多。理论上很难将所有因素考虑周全．因此，在T构悬臂施工时或之前。有必要做好混凝土的徐变试验。得到现场混凝土的徐变性质。从而达到对施工挠度进行监控的目的．文中介绍在某公路桥进行的对不同龄期的混凝土简支梁在恒载长期作用下的徐变特性的试验研究．     

连续梁桥不同施工方法恒载内力的比较

连续梁桥不同施工方法得出的最终恒载内力 (施工最后一个阶段 )是不同的 ,随时间的增长 ,其恒载内力将向着连续梁桥按照全联一次完成的恒载内力靠近。     

中小跨径混凝土T梁桥活载响应规律研究

我国在役的中小跨径混凝土简支T梁桥数量众多,通过对常见跨径、典型桥宽及设计荷载的中小跨径混凝土T梁桥恒活载响应规律的分析,活载效应显著大于恒载效应,从活载对中小跨径混凝土简支T梁桥的影响规律展开分析,并为位移及应力检测传感器的布置提供建议。     

基于全桥内力分析的拱上恒载调整及加固改造技术研究

从基于全桥内力分析的拱上恒载调整及改造技术的加固机理与适用性分析、基于全桥内力分析的拱上恒载调整方法、基于全桥内力分析的拱上构造改造技术、病害石拱桥的基于调优桥梁内力的拱上恒载调整改造合理实施工序与关键技术等几个方面,结合依托工程,开发出了基于全桥内力分析的拱上恒载调整及改造技术。     

拱上恒载调整的石拱桥加固改造研究

结合工程实践，通过原理分析，恒载调整内容、幅度和调整工序的介绍，提出了基于拱上恒载调整的石拱桥加固改造技术。加固前后桥梁实测拱轴线变化及加固前后的理论分析比较结果表明，该加固改造技术实用、可靠，可望为我国同类桥梁的加固改造起到积极的借鉴作用．     

超大跨斜拉桥横桥向恒载非对称力学行为

为研究横桥向非对称恒载对大跨度斜拉桥受力行为的影响，以常泰长江大桥为工程背景，对横桥向非对称恒载桥梁结构的力学行为进行分析，并提出了合理的控制措施以实现理想的成桥状态.提出了一种索力快速优化的方法，采用上下游索力不对称和降低铁路二期恒载的措施解决横桥向不对称恒载引起的主梁扭转、主塔偏位问题，实现了合理的成桥状态.结果表明：通过上下游索力不对称可以有效地控制主梁扭转，斜拉索顺桥向不平衡分力和横桥向不平衡分力产生的横桥向弯曲变形大小基本一致，方向相反，有利于降低主梁横桥向弯曲变形；通过减小横桥向不对称恒载的差值可以有效地控制主塔横桥向偏位.     

初始载荷对悬臂梁变形影响的解析解

给出了初始载荷对悬臂梁挠度影响的闭合解.引入了初始载荷影响系数,讨论了初始载荷的大小、梁的惯性矩、跨度诸因素对初始载荷影响系数的影响.结果表明:初始载荷的存在会使悬臂梁在后续载荷作用下的挠度减小,其程度与初始载荷的大小及梁的刚度有关.初始载荷的这种非线性影响,应该在轻柔结构的设计中予以考虑.     

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。     

加载过程中钢筋混凝土梁弯曲变形的随机分析

为研究钢筋混凝土梁在服役期间变形随机性的变化规律,利用蒙特卡洛抽样与钢筋混凝土非线性有限元法,建立了钢筋混凝土梁非线性变形的随机分析模型.利用该模型对经典试验梁进行受力过程弯曲变形的随机分析,并对钢筋混凝土截面配筋率进行了参数分析,结果表明:在加载过程中,梁体变形的变异性是变化的;当荷载在开裂荷载高概率区间内时,梁体变形的变异性最大;不同配筋率的梁体变形的变异性有明显差异,配筋率越低,变异性越高.随着荷载的增大,梁体变形的变异性逐渐减小;当荷载接近正常使用极限时,变异性趋于稳定,此时不同配筋率的梁体变形的变异性也基本一致.      

大跨度悬索拱桥非线性分析

针对某铁路大跨度悬索拱桥，考虑结构的非线性和构件的极限承载能力，计入施工过程的变形和应力的叠加效应，用包含梁和索单元的空间组合结构模型，进行了大桥的结构行为分析。 着重研究了结构在施工及运营过程中的非线性变形、内力和稳定性，并探讨了荷载在悬索拱桥的拱间的分配问题。     

基于ANSYS的连续组合梁内力重分布研究

基于ANSYS有限元分析软件,建立了两跨钢-混组合梁的非线性分析模型,利用该模型,对钢-混连续梁的极限荷载和挠度进行了仿真计算,将计算结果与采集的试验数据对比,验证了该模型的有效性.在连续组合梁塑性极限分析的基础上,推导了两跨连续组合梁极限状态所需的调幅系数,并探讨了结构所能提供的调幅能力以及调幅系数的确定方法.     

解析型Timoshenko梁有限单元

为提高深梁结构内力及变形的计算精度和效率,以Timoshenko梁理论为基础,建立了深梁位移控制方程,进而构造了深梁挠度、截面弯曲转角和剪切角的解析位移形函数. 采用势能原理建立了深梁的势能泛函,利用势能变分原理得到了解析型单元列式,进而给出了解析型单元总刚度矩阵,将其与理论解、插值多项式深梁单元进行对比分析. 结果表明:构造的解析型单元只需划分为一个单元即可保证计算的深梁挠度和转角与理论解一致,采用插值多项式单元确定的挠度和转角与理论解的相对误差最大可达到19.785%. 同时,为验证剪切变形对深梁位移影响,将构造的单元与Euler梁单元的计算结果进行对比. 对比表明:对于承受均布荷载作用的悬臂梁,基于Euler梁计算的位移与基于Timoshenko梁理论构造的解析型单元计算的位移偏差可达到50%;对于承受端部集中弯矩作用的简支梁,基于Euler梁计算的位移与基于Timoshenko梁理论构造的解析型单元计算的位移偏差可达到10.769%. 本文构造的单元满足了高精度、高效率的要求;该解析型梁单元可适用于浅梁分析,且不存在剪切闭锁的问题.      

3D Nonlinear Numerical Simulation of Intact and Debonded Reinforced Concrete Beams

To study the behaviour of reinforced concrete (RC) structures with sections of concrete removed and the reinforcement exposed, 3D nonlinear numerical analysis was performed upon both intact and debonded RC beams by using finite element techniques. The deformational characteristics and the ultimate loads were obtained through numerical models, as well as crack and stress distributions. The failure modes can also be deduced from computational results. Compared with intact beams, the normal assumptions of plane section behaviour is not hold true and the patterns of stress and strain are different in debonded RC beams. The numerical results show good consistency with experimental data. This kind of numerical simulation is a supplement to existing codes.     

用置换法解有固定端的超静定小型刚架系统

对多种梁挠曲线与悬臂梁挠曲线的关系研究作介绍,给出了求解各梁位移的置换法位移方程,包括转角方程和挠度方程．鉴于对刚架求解中稀有几何类方法的情况,运用所述的置换法,把解梁问题的手段应用于刚架的解算．给出了用置换法求解有固定端的超静定小型刚架系统的分析步骤,具体求解过程所用的计算为代数方程的分式四则运算,方法较通俗简便,结果是解析解．提供了两例不同类型刚架的计算全程,关键是由置换法位移方程表示出有关结点或转角或挠度的位移,以此找到包含未知反力的关系式．     

风荷载-列车-大跨度桥梁系统非线性耦合振动分析

考虑桥梁结构的几何非线性因素,建立了风-列车-桥梁系统耦合振动分析模型.以某大跨度钢桁梁桥为例,计算了静风及脉动风荷载的不同作用效应、风速及车速变化对桥梁位移极值的影响及桥梁几何非线性因素对结构分析的影响.结果表明,进行车桥耦合振动分析时要综合考虑风荷载的动力作用,风速及车速变化对桥梁位移极值均有较大影响,桥梁的线性及非线性位移时程曲线存在明显区别.     

初始载荷对一端固支一端简支梁静力特性的影响

研究了初始载荷对一端固支一端简支梁静力特性的影响,得到了其静力计算的闭合解.引入了初始载荷影响系数以反映初始载荷的非线性效应,讨论了初始载荷的大小、梁的截面惯性矩和跨度对初始载荷影响系数的影响.结果表明:当存在初始载荷时,后续载荷所引起的静力反应会减小,其减小程度与初始载荷的大小和梁的刚度参数有关.建议在设计轻型及柔性结构时,对初始载荷的这种非线性影响予以适当考虑.