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基于钢箱梁结构改进的铺装层受力优化研究 总被引:1,自引:0,他引:1
对于钢箱梁桥面铺装早期破坏严重的问题,国内外进行了大量研究以寻求解决办法,如采用造价昂贵的环氧沥青、增加钢箱梁顶板厚度等,但问题依旧未能从根本上解决。以广州珠江黄埔大桥悬索桥的钢箱梁铺装体系为例,从经济性和易于工程实施角度出发,提出在钢箱梁顶板纵向加劲肋之间加设横向加劲小肋,以优化铺装体系受力,并对加劲肋形状的影响进行了比较分析。结果表明,该方法可以有效减小铺装层的危险应力,同时钢箱梁的受力状况没有明显变化,且箱梁重量增加较小。该方案已在珠江黄埔大桥的部分梁段进行了实践,经工程测试表明该方案达到了预期目的。 相似文献
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为分析钢箱梁的声振特性,联合锤击试验和统计能量分析(SEA)方法从统计能量分析参数和声振响应两方面进行研究。首先,以某钢箱梁节段[10.1 m(长)×4.8 m(宽)×3.1 m(高)]为对象,通过锤击激励获得顶板和底板不同位置的加速度频响函数。然后,建立SEA模型预测钢箱梁的振动声辐射,考察了各板件在100~5 000 Hz频段的模态数,并将加速度频响函数的仿真结果与实测值进行对比。最后,通过数值仿真分析,探讨了结构设计参数(加劲肋和横隔板)对统计能量分析参数和钢箱梁声振响应的影响规律。研究结果表明:除个别频带外,顶板和底板不同测点位置的加速度频响函数没有显著差异;SEA方法可较精确地预测钢箱梁的高频振动噪声,且相比有限元方法具有更高的计算效率;设置加劲肋后,板件的模态密度和输入功率均下降,子系统间的耦合程度降低,但板件的辐射效率增大;设置加劲肋后,顶板和底板的振动速度级在每个频带平均下降8.2 dB和6.7 dB,钢箱梁声功率级在每个频带平均减小3.1 dB(A);相比加劲肋厚度而言,加劲肋间距对钢箱梁声振响应的影响更大,应优先作为声学优化的主要参数;横隔板可在一定程度上降低板件的振动响应,取消横隔板将导致钢箱梁声功率级在每个频带平均增大1.3 dB(A)。 相似文献
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《公路工程》2017,(6)
桥梁动态称重(BWIM)系统可通过标定正交异性钢箱梁的纵向加劲肋以识别车辆的轴重信息。基于标定车行驶过桥产生的动态响应信号,计算得到桥梁纵向加劲肋的弯矩影响线;然后基于标定影响线,进而识别过桥车辆的轴重及总重等信息。车辆荷载作用于钢桥面时,得到的动力响应信号可以视为由两部分组成,一部分是加劲肋的响应,称为局部效应,另一部分是箱梁的响应,称为整体效应。基于广东省佛山市佛陈新桥的现场试验,选择四分点和支点两个不同的测试断面进行标定试验,分析BWIM应用于正交异性桥面板时整体效应的影响。结果表明:对于正交异性钢箱梁桥,支点处的局部效应更加显著,整体效应相对较小;四分点及支点两个测试断面的轴重识别均具有较高的精度。 相似文献
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采用有限元分析的结构优化设计方法对钢箱梁桥面铺装体系进行整体优化研究。建立钢桥面铺装体系的有限元模型,选择包括钢板厚度、梯形加劲肋刚度、横隔板间距、铺装厚度等结构参数作为设计变量,建立铺装最大拉应力、铺装与钢板层间最大剪应力、加劲肋挠跨比、钢桥面板最大拉应力等指标的约束条件,采用零阶方法进行优化计算。结果表明,优化设计可以节省材料,降低造价。通过减小梯形加劲肋间距和横隔板间距,增大桥面板厚度和梯形加劲肋高度,可改善铺装的受力状况。 相似文献
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为了解钢箱梁加劲板局部振动的特性以及结构与材料参数对其动力性能的影响规律,指导结构设计,以常见的钢箱梁梯形肋加劲板为例,基于有限元软件ANSYS二次开发,建立有限元模型(母板、横隔板与梯形肋的各个板件均用Shell63单元模拟,铺装层采用8节点实体板单元模拟),计算其基本动力特性,分析梯形肋的数量及厚度、横隔板数量、母板厚度、铺装层厚度等设计参数对加劲板自振频率的影响。结果表明:加劲板的2阶自振频率相比于1阶显著提高,之后阶次的增幅相对平缓,且四边固支的自振频率大于四边简支的自振频率,设计时加劲板的基频与高阶频率应分开考虑,且无需详细考虑每一阶高阶振动;合理确定梯形肋与横隔板的位置比增加数量更能有效提高相应的自振频率;母板、梯形肋与铺装层厚度的变化对自振频率的影响不明显,建议在设计规范的范围内取较低值。 相似文献
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为了研究横隔板变形对曲线钢箱梁桥焊缝细节疲劳应力的影响,以某三跨连续钢箱梁高架桥为背景,建立正常横隔板和变形横隔板的钢箱梁模型,针对横隔板分别与U肋、腹板加劲肋、底板开口肋连接焊缝3处细节,研究横隔板变形对各细节应力影响面和最不利工况下应力状态的影响,对比面内、外应力对各细节疲劳损伤的贡献。结果表明:横隔板变形对横隔板-腹板加劲肋细节和横隔板-底板开口肋细节应力影响范围和最不利位置影响显著,并且会导致各疲劳细节的拉应力和压应力有较大增幅,相对于正常横隔板而言更容易产生疲劳损伤;横隔板变形会导致各细节面外应力占比增大,促使面外应力成为各连接焊缝疲劳损伤的主要因素。 相似文献