曲线脊骨箱梁的剪力滞效应分析

以曲线脊骨箱梁为研究对象，提出了长悬臂板的剪切位移差函数模式，建立总势能表达式，并应用变分原理导出求解曲线脊骨箱梁剪力滞的基本微分方程和边界条件。文中还探讨了微分方程的一种近似解法，并通过大型有限元程度和有机玻璃模型实验进行了验证，对实际工程有着借鉴意义。     

变高度连续曲线箱梁的剪力滞效应

应用能量变分原理,推导弯曲、扭转、剪力滞耦合的曲线箱梁弹性控制微分方程及其边界条件,得到微分方程的闭合解。利用所得的弹性控制微分方程的齐次解作为位移模式,应用刚度法和功能原理推导单元刚度矩阵及荷载列阵,建立一种考虑弯曲、扭转、剪力滞的曲线箱梁有限段模型。编制计算程序,对变高度连续曲线箱梁进行计算,探讨在不同荷载下的宽跨比和梁高比两个参数对剪力滞的影响,得到变高度连续曲线箱梁剪力滞效应的一些规律。进行剪力滞模型试验研究,并对模型桥进行有限段法和有限元法的数值计算,计算值与试验结果吻合较好,验证本文方法的正确性。本文所得公式是对连续曲线箱梁剪力滞效应理论的补充,分析所得结果为连续曲线箱梁的工程设计提供参考。     

预应力RPC箱梁剪力滞效应分析

活性粉末混凝土(RPC)是一种具有超高强、高耐久性的新型高性能混凝土材料。用有限元法和能量变分法对预应力活性粉末混凝土简支箱梁的剪力滞效应进行研究。研究结果表明:RPC箱梁由于材料特性的改变使得剪力滞效应比同等条件下普通混凝土箱梁的大,在设计中应特别注意。各工况条件下的剪力滞效应从跨中到梁端部均逐渐增大,正应力在跨中附近比较接近梁理论计算结果,但在八分之一截面处相差较大,甚至超出初等梁理论计算值约20%;箱梁同一位置的剪力滞效应随荷载形式变化有不同的规律;预应力对剪力滞效应的影响不大,仅在梁端部区段略有增大,这是受梁端部预应力的影响。建议在设计时,满足梁端部抗裂设计的同时,抗弯也要留有一定的富余。     

变截面连续箱梁剪力滞效应及其形成机制

为分析变截面连续梁的剪力滞效应,推导了变截面连续梁剪力滞效应的比拟杆控制方程,以某三跨连续梁为例检验了本文算法的正确性,讨论了箱梁梁高变化对连续箱梁剪力滞系数的影响,通过分析箱梁顶板和腹板内剪力流沿跨长的分布规律,探讨了梁高变化对连续箱梁正负剪力滞的影响规律。研究发现:连续梁正弯矩区呈现正剪力滞现象,负弯矩区的剪力滞现象与悬臂梁类似;梁高沿跨径方向的变化减弱了连续箱梁负弯矩区内剪力滞效应,但增大了正弯矩区的正剪力滞效应;工程设计时可以增大连续梁在负弯矩区内梁高的变化梯度,并减小正弯矩区内梁高的变化梯度,以最大程度地减小箱梁剪力滞效应。     

斜交支承连续箱梁剪力滞效应的梁段有限元分析

选取二次抛物线作为剪力滞翘曲位移函数,用能量变分法导出双室箱梁剪力滞控制微分方程。通过分别建立单元两端支点处和梁轴处位移之间的变换关系,考虑弯曲、约束扭转及剪力滞变形之间的耦合关系,提出一种适用于斜交支承连续箱梁剪力滞效应分析的梁段单元。对一斜交支承3跨连续双室箱梁模型的计算值与ANSYS壳单元计算值和实测值均吻合良好,证明该单元是可靠的。详细分析斜交支承角度变化对斜交支承3跨连续箱梁剪力滞效应及内力分布的影响,结果表明:与常规支承箱梁相比,斜交支承箱梁的剪力滞效应更为显著;控制截面的弯矩和剪滞力矩均随着斜交支承角度增大而减小,但双力矩却随斜交支承角度增大而增大;荷载横向作用位置对双力矩的分布有显著影响;剪力滞和约束扭转引起的翘曲应力在总应力中占较大比例,设计中必须认真对待。     

单箱多室箱梁剪力滞效应参数研究

为研究单箱多室箱梁结构剪力滞效应及识别其影响参数,基于箱梁剪力滞理论分析模型,采用现行规范查图法和推荐公式法计算截面有效宽度的方法,系统分析了B/L(宽跨比)、翼缘悬臂长度等参数对箱梁剪力滞效应敏感度。结果表明:变截面单箱多室箱梁剪力滞效应主要受箱室宽度、悬臂长度、梁高及跨径控制;箱梁剪力滞效应以中跨梁段部分至支点截面次序增强;同时分析得到跨径与悬臂长度变化时,有效宽度折减系数的增减规律。     

薄壁箱梁剪力滞分析的参数翘曲位移函数及其有限元法

在分析箱梁剪力滞效应时，用多个不同的纵向位移剪力滞差值函数自动计入翼板宽度及其至截面形心距离的影响，并且考虑轴力平衡条件，构造薄壁箱梁（可蜕变为开口截面梁）的翘曲位移函数，导出了控制微分方程、边界条件及相应的一维有限元列式。数值计算比较和模型实验验证表明，本文方法是简单而有效的。     

连续曲线钢箱梁剪力滞效应分析

在对称荷载作用下箱形截面梁的法向应力是不均匀的,这种现象称之为“剪力滞效应”。研究剪力滞效应,主要是为了满足设计的要求,保证结构的安全。文章结合实际工程,采用空间板壳有限单元法,系统分析了连续曲线钢箱梁桥的剪力滞效应分布规律。     

考虑3个剪力滞位移函数的曲线箱梁大挠度问题

根据薄壁曲线梁理论和势能变分原理,针对悬臂板、顶板和底板假设3个不同的剪力滞翘曲位移函数,导出薄壁曲线箱梁在弯、扭、剪力滞耦合时的曲线箱梁几何非线性控制微分方程。由样条配点法得到残值方程组,再采用同伦延拓法进行求解,得到结构在荷载作用下的半解析解。计算表明:剪力滞效应对翼缘板宽度的变化较敏感,而受翼缘板厚度的影响很小;当翼缘板各部分宽度不同时,要合理可靠地分析结构的受力状态,应对翼缘板的悬臂板、顶板和底板分别取不同的剪力滞翘曲位移函数进行计算。几何非线性对曲线箱梁内力、位移的影响程度取决于荷载的数值,对于三跨等跨连续曲线箱梁,当qzs/(Eh2w)>1.0×10-3时,应考虑结构的几何非线性效应。     

铁路高墩大跨刚构-连续组合梁桥设计

吴堡黄河特大桥主桥为(70.75+4×120+70.75)m预应力混凝土刚构-连续组合梁桥,该桥具有“高墩、大跨、长联”的特点。概要介绍主桥上、下部结构构造设计特点及结构分析计算要点;并通过不同合龙方案对上、下部结构内力影响的研究,选取了合理的施工合龙方案,有效地改善了桥墩和基础受力状态。本桥的设计,为铁路高墩、大跨度铁路预应力结构的设计积累了有益的经验。     

大跨度高墩铁路连续梁桥的施工控制

以某铁路高墩大跨度连续梁桥施工控制全过程为例,探讨温度、混凝土收缩徐变、合龙方案和结构体系转换等对悬臂浇筑施工的铁路高墩大跨度连续梁桥施工控制参数的影响,提出以准确仿真分析和精确预测立模高程为基础,以准确控制主梁线形和应力为主要控制目标的施工监控总思路。实测结果和实际控制效果表明了本文方法的有效性。     

组合结构在高墩大跨梁桥中的应用研究

高墩大跨桥梁的合理设计是铁路桥梁设计中一个没有很好解决的问题。结合组合结构的特点提出了一种新的设计思路和方案,较好的解决了上述问题,对同类型桥梁的设计有一定的参考价值。     

客运专线铁路长大跨度曲线连续梁设计研究

目前铁路客运专线大量采用了长联大跨弯连续梁,结合温福铁路飞云江特大桥主桥(48+7×80+48)m预应力弯连续梁,论述长大跨度曲线连续梁设计研究和结构分析情况,分析曲线连续梁的动力性能及变形特点,提出客运专线长大跨度曲线连续梁的简化设计方法。     

大跨度预应力混凝土连续箱梁施工监测控制研究

研究目的:针对大跨度弯曲连续梁或连续刚构桥悬臂挂篮施工挠度、应力和几何形位的变化,解决施工过程中挠度控制、应力监测和几何形位的控制问题.研究结果:解决了大跨度曲线连续梁桥悬臂挂篮施工的挠度控制、应力监测和几何形位的控制方法问题,桥梁成桥后的测量检验结果表明,控制与监测效果良好,其挠度和几何形位完全符合设计和桥梁施工规范的要求.     

韩家店1号特大桥主桥高墩大跨度连续刚构施工技术

韩家店1号特大桥主桥为(122+210+122)m三跨预应力混凝土连续刚构,主桥设计为双向4车道,主桥梁部为整幅式单箱单室结构,主墩为双薄壁墩,主墩基础为桩基础,承台为(18.7×18.7×6)m。主要介绍其基础及下部结构,上部结构的关键施工技术和主要施工技术控制措施。     

大跨度顶进箱形框架立交桥的架空设计

通过黄延高速公路顶进箱形框架立交桥的架空设计,重点介绍在确保铁路运输安全和列车限制速度运行的条件下,大跨度顶进箱形框架立交桥的架空设计,阐明采用纵横梁法架空大跨度线路是安全可行的。     

城市轨道交通大跨度小半径曲线梁桥设计

轨道交通大跨度小半径曲线梁桥具有受力复杂、车辆荷载大、设计难度高等特点。曲线梁桥由于轴向变形与平面内弯曲耦合,竖向挠曲与扭转耦合,以及弯曲、扭转与截面畸变耦合等因素,易发生梁体水平径向位移过大、梁体翘曲、墩梁固结处开裂、支座脱空等工程问题。依托大连轻轨某小半径大跨度预应力混凝土曲线梁桥工程,通过对曲线桥梁受力情况的分析,考虑变形耦合效应,确定了截面、钢筋及预应力钢束设置等关键技术参数,并针对曲线梁存在的"外梁超载,内梁卸载"问题,对支承形式及偏心等关键参数进行了讨论。研究表明,采用单箱单室截面、合理设置钢筋、预应力约束、支座等措施能有效解决此类工程问题。     

预应力混凝土宽箱梁剪力滞效应试验研究

通过速度超过200km·h-1条件下客运专线24m预应力混凝土双线整孔箱梁1∶2模型试验和理论计算,分别对该条件下常用跨度预应力混凝土箱型梁在各种荷载作用下的应力和变形进行系统的研究分析。研究结果表明,影响箱梁剪力滞系数的主要因素是箱梁的宽跨比及荷载型式。根据模型试验与理论计算的结果,提出考虑剪力滞影响后箱梁有效宽度的折减系数和考虑剪切变形后竖向刚度的换算系数。