高强钢-混凝土组合梁受力性能分析

为研究高强钢-混凝土组合梁中结构几何参数及材料强度对组合梁受力性能的影响, 建立了14组构件在跨中两点对称荷载作用下的有限元数值模型, 对其受力性能进行了分析。分析结果表明: 在承载能力极限状态下, 钢梁的贡献占竖向抗剪强度约77.0%;在弹性与塑性阶段, 不同材料强度的组合梁的跨中最小与最大挠度比值分别为79.5%和28.0%;在塑性状态下, 不同混凝土板横向配筋率和宽度的组合梁的跨中最小与最大挠度比值分别为62.1%和53.3%, 不同材料强度、混凝土板宽度、横向配筋率和厚度的组合梁的最小与最大纵向滑移量比值分别为25.0%、41.9%、63.2%、70.7%。可见, 提高钢梁强度或增大钢梁尺寸可显著提高组合梁竖向抗剪能力; 材料强度对组合梁弹性工作阶段的跨中挠度影响较小, 混凝土板横向配筋率及其宽度对塑性状态下跨中挠度有较大影响; 弹性工作阶段材料与几何参数对组合面滑移的影响不明显, 塑性状态下材料强度、混凝土板宽度、横向配筋率及厚度对纵向滑移影响较大。     

混合梁斜拉桥主梁钢锚箱受力分析

九江长江公路大桥为福银高速重要控制工程之一,连接江西省九江市与湖北省黄梅县。主桥采用双塔单侧混合梁斜拉桥,南边跨3跨．基本上在岸上．总跨度为229m,北边跨2跨,总跨度为358m．主跨818m．桥跨布置为70＋75＋84＋818＋233．5＋124．5=1405m。斜拉桥为密索半漂浮结构体系．辅助墩和过渡墩上采用纵向滑动支座,并限制横向相对运动：在主塔横梁与主梁间设置竖向承压的双向活动支座和纵向冲击荷载阻尼约束装置,主塔与主梁侧设置横向抗风支座。     

曲线钢混凝土组合梁桥负弯矩区受力影响参数研究

为研究曲线钢混凝土组合梁桥各种设计参数对于其负弯矩区受力的影响,通过有限元软件建立不同参数情况下的曲线钢混凝土组合梁桥模型,并进行非线性分析,得到其横桥向的荷载-位移曲线与开裂荷载。结果表明:预应力越大,对结构挠度限制作用越大,预应力显著提高开裂荷载,最大为30%;混凝土强度的提高对于结构挠度限制较小,对于开裂荷载影响不大,最大为10%;曲率半径小于100m时,曲率半径越大,对挠度限制越大,可以显著提高开裂荷载,最大为24%,曲率半径大于100m时,对于挠度限制很小,开裂荷载最大仅提高3%。     

双幅桁架组合梁空间受力研究

双幅桁架组合梁是通过横向联结系将A,B两个单幅桁架组合梁连接到一起组成新结构,为了了解该组合梁的受力性能、变形能力、破坏机理以及各个杆件的内力分布规律等,设计并制作试件,通过对试验梁A幅静力加载试验,分析其位移、沿截面高度纵向应变、混凝土板顶纵向应变、斜腹杆轴向应变以及横向联结系轴向应变随荷载的发展变化。通过ABAQUS有限元分析软件建立相同试件模型并且后处理,比较试验研究成果,验证模型的合理性。研究表明,施加单幅对称荷载时该组合梁具有良好的承载能力和变形能力;破坏形态为A幅弯曲破坏的同时伴随着受拉腹杆节点的冲剪破坏,B幅仅斜腹杆受轴力且影响较小;剪力滞系数在梁肋处达到峰值,说明梁肋处应力分布最不均匀,系数纵向影响范围只位于加载点附近,变形集中于中间区域;下弦杆除了承受轴向力,弯曲效应对杆件的受力影响较大,不容忽视。     

钢-混凝土组合梁抗弯性能研究进展

钢—混凝土组合梁与传统的钢筋混凝土梁相比,具有跨度大、节省模板、减轻结构自重和较好的延性等优点,具有十分广阔的应用前景。系统总结了钢—混凝土组合梁抗弯性能(包括正弯矩作用下和负弯矩作用下)的研究现状,并指出了目前研究存在的问题与不足。     

斜弯钢—混组合梁桥桥面板空间受力分析

为研究斜弯钢—混组合梁桥桥面板的空间受力状态,运用有限元软件分别建立全桥模型和局部精细模型.结果表明,在拆除临时支承阶段,桥面板外侧拉应力大于内侧,施加强制位移后外侧拉应力小于内侧拉应力,两侧拉应力较大区域均位于支座附近,呈斜向分布,与支座连线方向保持一致,最大拉应力向内侧偏移1.3m左右.由此可知:斜支承造成梁桥受力...     

钢—混凝土组合梁抗剪性能研究进展

钢—混凝土组合梁具有施工速度快、节省支架和模板等优点,具有十分广阔的应用前景。主要介绍了钢—混凝土组合梁抗剪性能的国内外研究现状。在系统分析已有研究成果的基础上,对钢—混凝土组合梁的竖向抗剪性能和纵向抗剪性能的研究与设计方法进行了分析与研究,并指出了目前存在的问题与不足。     

带管翼缘的钢-混凝土组合梁抗弯性能试验研究

为了研究带钢管混凝土上翼缘的钢-混凝土组合梁在静载作用下的抗弯性能,进行了组合梁静力试验,建立了组合梁有限元模型,进行了非线性静力变参数分析。基于钢材的理想弹塑性模型和圆形钢管约束混凝土模型,建立了正截面抗弯承载力理论分析模型。研究结果表明:新型组合梁满足平截面假定,抗弯承载力大,延性好,钢管内填混凝土与管壁无滑移;极限抗弯承载力随含钢率与钢材的屈服强度的提高而增大,管内填混凝土强度的提高对极限承载力影响不大,但可以显著提高其延性,因此,在新型组合梁设计过程中要考虑内填混凝土强度和上翼缘钢管屈服强度之间的匹配关系;极限抗弯承载力试验值与理论计算值的比值为1.07,说明理论分析模型偏于安全。     

大跨度钢桥钢主梁抗风性能的计算方法

大跨度钢桥具有弹性模量大、质地均匀等特点,所以受到风力作用容易出现失稳的状况,这给大跨度钢桥的安全带来了严重的威胁。本文介绍了离散格子玻尔兹曼方法,通过计算分布在均匀流场格点上的分布函数来计算流场的宏观运动规律。为解决风工程中流动雷诺数较高的问题,引入了多弛豫碰撞模型。最后应用该方法研究了不同形式钢主梁的抗风性能。     

跨铁路钢主梁顶推施工技术及全过程受力分析

对于叠合梁斜拉桥,主梁的施工工序包括钢梁施工、桥面板施工、湿接缝施工,钢梁施工可采用悬臂拼装、支架拼装或顶推施工,现场根据施工环境、工期要求等进行合理选择。对跨越铁路既有线的桥梁,受条件限制可选择的施工方法有限,悬臂拼装及支架拼装钢梁安装持续时间较长,对既有线铁路影响大,现场难以实现,而采用顶推施工,先以胎架拼装钢梁,连续顶推可对既有线铁路的影响降低。以某单塔双索面斜拉桥为例,对顶推临时支墩布置及顶推施工方法进行了说明,同时对顶推施工的详细施工流程进行介绍,并借助空间有限元模型建立导梁及钢主梁分析模型,对顶推全过程结构的受力进行了分析,可供类似工程借鉴。     

一种端板拼接钢梁节点受力性能分析

以高强螺栓外伸端板拼接梁节点为研究对象,采用有限元模拟计算得到了节点在单调加载下的剪力—滑移曲线和弯矩—转角曲线,呈现出节点连接的半刚性;分析了端板厚度、螺栓直径、加劲肋对节点受力性能的影响,得出结论:增加端板刚度及螺栓直径有利于节点承载力和变形能力的提高。     

基于响应面方法的钢-混凝土组合梁桥模型修正

为得到某三跨连续钢-混凝土组合梁桥的基准有限元模型,对其进行了静动载试验,获得了该桥的静力和动力特性。采用梁板模型建立了该桥的精细三维有限元模型,使用参数灵敏度分析方法对待优化参数进行选择。采用中心复合设计试验,建立了频率和挠度的二次响应面方程,通过实测数据进行了响应面模型修正,分析了不同响应面对模型修正结果的影响。结果表明：响应面数量需不小于待优化参数的数量,不同响应面的模型修正结果有一定的差别,但均大幅减小了计算值与实测值之间的误差,修正后的模型可作为基准有限元模型,并为桥梁运营过程中的健康监测等服务。     

钢桁架主梁悬索桥静风特性研究

采用风洞测力试验方法,对某钢桁架悬索桥成桥及施工状态下的不同攻角下的三分力系数的测定及静风响应特性进行了研究,获得了该主梁截面的失速风攻角,得到了不同攻角下三分力系数随截面变化的关系。     

腹板开洞钢-混凝土连续组合梁受剪性能试验研究

为研究腹板开洞连续组合梁的受剪性能,以配筋率和混凝土板厚为变量参数,对5根腹板开洞连续组合梁进行了两点单调对称集中加载试验,采用剪力分离方法对应变试验数据进行计算,得到组合梁钢梁和混凝土板承担的剪力.试验结果表明:腹板开洞不仅降低了连续组合梁的刚度和承载能力,而且引起洞口区域混凝土板和钢梁截面的竖向剪力重分布,剪力主要通过洞口上方的混凝土板来承担,占到总剪力的 85%~90%;洞口区域不再符合平截面假定,最终连续组合梁洞口发生剪切破坏,组合梁丧失承载能力;增加混凝土板厚度和截面配筋率可以提高连续组合梁的承载和变形能力,并可以用来进行洞口区域的补强.      

大跨度组合梁斜拉桥辅助墩区桥面板受力研究

组合梁斜拉桥辅助墩区混凝土桥面板,在恒活荷载作用下受拉易产生裂缝。为研究斜拉桥辅助墩区混凝土桥面板的纵横向受力特性,以(210+438+210)m组合梁斜拉桥为工程背景,运用大型有限元软件ANSYS11.0建立"梁-实-壳-杆"的混合有限元模型,并对其进行仿真分析。结果表明,在短期组合作用下,辅助墩区桥面板纵横向受力总体呈受弯状态,拉应力明显超标。为提高辅助墩区桥面板的耐久性,提出了在其钢梁内浇筑混凝土填实段的改善措施,为后续同类组合梁斜拉桥设计与研究提供参考。     

新型装配式UHPC华夫型上翼缘组合梁受力性能

为综合解决传统钢-混凝土组合结构中混凝土桥面板自重偏大和负弯矩区易开裂的问题,引入超高性能混凝土（ultra high performance concrete,UHPC）华夫板代替普通混凝土桥面板,提出一种新型组合梁—装配式UHPC华夫型上翼缘组合梁. 以某典型3跨连续梁桥为研究对象,分别建立3跨连续梁整体和中支座区域梁段的有限元模型,研究了不同荷载工况下新型装配式UHPC华夫型上翼缘组合梁的受力性能,分析了UHPC华夫型上翼缘关键设计参数对该新型组合梁力学性能的影响规律,对比研究了组合榫型剪力槽与栓钉型剪力槽对该新型组合梁受力性能的影响. 研究结果表明:在恒 + 活组合作用下,中支座负弯矩段华夫型上翼缘纵肋底缘和面板最大拉应力均小于配筋UHPC的抗拉强度设计值;当UHPC华夫型上翼缘纵、横肋宽90 mm、高200 mm,纵肋间距700 mm,横肋间距600 mm,面板厚60 mm时,UHPC华夫型上翼缘受力较为合理;组合榫型剪力槽更适用于新型装配式UHPC华夫型上翼缘组合梁.