分体式箱型主梁抗风性能与气动外形优化研究

以某中承式钢拱桥为依托工程,针对分体式箱型主梁的抗风性能与气动外形进行优化研究。基于流体计算软件(CFD),计算主梁截面在-6°、-3°、0°、3°和6°风攻角下的阻力系数;同时,为改善主梁截面的气动外形,研究增加0.1H～0.25H的中央上稳定板、下稳定板、导流板和不同方案组合下主梁的抗风性能,结果表明:在-6°～3°风攻角范围内,随着中央上稳定板高度的增加,主梁截面的阻力系数随之增加;在3°～6°风攻角范围内,随着中央稳定高度的增加,主梁的阻力系数开始减小;在-6°～6°风攻角下,增设不同高度的下稳定板后,主梁阻力系数的变化趋势基本一致;同时,随着下稳定板高度的增加,主梁的阻力系数随之增加;增设导流板后主梁的阻力系数减小4.63%～19.75%;同时增设中央上稳定板和下稳定板不能有效降低主梁的阻力系数;同时增设导流板和上稳定板,主梁的阻力系数减小3.17%～88.59%;同时增设导流板和下稳定板,主梁的阻力系数减小2.64%～74.23%。     

波纹腹板开孔对预应力钢-混凝土组合梁抗火性能影响研究

桥梁工程中为了方便工程检修与管线布设,经常在梁腹板上开孔。为研究腹板开孔对预应力波纹腹板钢-混凝土组合梁抗火性能的影响,按照完全抗剪连接设计了2片承受两点对称集中荷载作用的预应力波纹腹板钢-混凝土简支组合梁,其中一片是预应力波纹腹板开孔组合梁,另一片是预应力波纹腹板无孔组合梁;采用ISO834国际标准升温曲线对其进行了恒载升温耐火试验,同时采用有限元软件ABAQUS对其进行了数值研究。研究结果表明:高温下2类预应力波纹腹板钢-混凝土组合梁均在剪弯区发生剪切屈曲;在截面尺寸和跨度相同条件下,承受相同的绝对荷载时,腹板开孔后的预应力波纹腹板钢-混凝土组合梁相对于后者在临界状态下抗弯刚度降低,抗火性能下降;在高温作用下,腹板开孔波纹腹板钢-混凝土组合梁相对于腹板未开孔波纹腹板钢-混凝土组合梁,预应力拉索的效率更高,下降速率更慢;腹板开孔后的预应力波纹腹板钢-混凝土组合梁,在升温后期其滑移曲线发展速率略高于腹板未开孔钢-混凝土组合梁;对于腹板开孔波纹腹板钢-混凝土组合梁,在未出现腹板局部屈曲截面上,腹板分担的剪力可达截面总剪力的78%;开孔截面的总剪力几乎完全由混凝土板承担;临界状态下钢梁腹板正应力略高于常温下的腹板正应力水平。     

大型船载起重机作业稳定性优化

为了提高大型船载起重机作业稳定性,提出船载起重机稳定性优化控制方法。提取起重机主梁上下翼缘板厚度特征值,引入设计变量和状态变量,通过数据迭代重新制定翼缘板厚度,改变起重机主梁质量,提出新型起重机矢量场控制方法,将起重机主梁进行二值信息格栅单元分解,通过方向偏离量,控制起重机主梁运行轨迹,利用Ansys软件对起重机进行参数校验,保证应力稳定性,实现船载起重机作业稳定性优化。实验研究表明,与优化前相比,优化后的船载起重机固定角度作业稳定性提高17%,随机角度作业稳定性提高22%,具有鲜明的应用价值。     

基于3DEXPERIENCE平台的钢桥主梁的BIM快速建模方法应用实践

本文基于京雄永定河大桥项目，针对大桥钢主梁模型创建过程中存在的构件数量多，节点构造复杂等问题，以达索的3DEXPERIENCE平台为基础，使用“骨架+模板”的方式，配合3DEXPERIENCE平台中的知识工程模块，提出了快速建立参数化的钢主梁模型的建模方法。该方法大大的减轻了建模工作量，提高了工作效率，可为之后的相关工程进行借鉴和使用。     

异步悬浇施工中波形钢腹板局部变形研究

为准确计算波形钢腹板连续刚构桥在异步悬浇施工过程中的局部变形.通过有限元软件Midas/FEA建立了板壳单元模型,研究了波形钢腹板在荷载作用下的局部变形,对比现场实测数据,分析了计算值与实测值的误差变化规律.研究结果表明:异步施工过程中的波形钢腹板局部变形主要来源于荷载的影响,根据误差变化规律拟合出挠度关系式,对施工中的波形钢腹板局部变形值进行修正,以保证成桥线形达到设计要求.     

均布荷载作用下波形钢腹板简支箱梁的挠度

基于波形钢腹板组合箱梁的特点,在其承受均布荷载作用下,运用能量变分原理推导了波形钢腹板简支箱梁考虑箱梁剪力滞效应和波形钢腹板剪切效应下的挠度计算公式.结合室内模型试验梁的实测值和ANSYS三维有限元的计算值,对该公式的正确性进行了验证,同时分析了这2种影响因素对波形钢腹板简支箱梁挠度的影响程度.结果表明:该公式的计算结果与实测值及有限元计算值吻合良好;在承受均布荷载作用下,与初等梁理论计算的挠度相比较,剪力滞效应和波形钢腹板的剪切效应分别增大波形钢腹板简支箱梁挠度的1.82％和36.36％,因此在实际计算中必须考虑波形钢腹板剪切效应对挠度的影响,而可以忽略剪力滞对挠度的影响,研究结论可为今后波形钢腹板箱梁桥的设计计算提供参考.     

崇启大桥主桥钢箱梁高腹板设计

崇启大桥主桥采用(102+4×185+102)m六跨变截面钢箱连续梁桥,主桥钢箱梁最高达9 m.在该桥高腹板设计过程中,对国内、外相关标准和规范进行研究,制定高腹板结构设计和验算思路.腹板在顺桥向不同区段采用4种不同的板厚,在箱梁内侧保持平齐.腹板横肋纵向间距1.4m,加劲肋均采用T形构造;腹板纵肋采用扁钢构造.墩顶附近梁段靠近底板的腹板纵肋与横肋焊接,其余部位腹板纵肋在横肋处断开.按照规范方法对腹板强度、最小厚度及纵肋设置位置合理性、纵肋刚度、横肋间距和刚度、区格局部稳定性进行验算,并采用ANSYS建立半桥板单元模型,对腹板强度和局部稳定性进行校核,结果表明,腹板设计满足规范要求.     

波形钢腹板混凝土工字梁剪切变形研究

针对波形钢腹板混凝土简支工字梁,运用能量法推导在集中力作用下,考虑剪切变形的挠度计算公式.通过与实体有限元模型比较,表明计算公式有较好的精度.参数分析表明:高跨比大于1/20,剪切挠度占总挠度超过10％;剪切变形对跨中挠度的贡献程度,随着波折角、波高的增大而增大;波形钢腹板混凝土工字梁相对于平钢腹板混凝土工字梁、混凝土腹板工字梁有更大的剪切变形.     

七十二连湖大桥主梁模板支架系统架体方案设计与验算

银川市七十二连湖大桥为预应力后张法拱形变截面连续梁桥,采用现浇混凝土施工工艺,需搭设拱架支撑模板和钢筋,根据相关规范要求,桥梁的主梁模板支撑架体(满堂扣件式)属于危险性较大的分部分项工程,需对支架方案和地基处理进行设计和验算,该文针对七十二连湖景观大桥的实际状况进行了拱架和基础设计并予以验算,以保证拱架的稳定性和基础的承载能力符合规范并满足施工安全要求.