双工字钢板组合梁桥的时变体系冗余性评估

为评估双工字钢板组合梁桥应对非对称极端作用的时变体系冗余性,采用数值增量算法,开展了双工字钢板组合梁桥非对称荷载下的弹塑性全过程分析.提出了基于弹塑性累积应变能的构件承载贡献率指标,研究了双工字钢板组合梁桥时变体系冗余性的影响因素及变化规律,揭示了双工字钢板组合梁桥冗余性不足的内在原因.结果表明:横向刚度和主梁延性是影响钢板组合梁桥体系冗余性的主要因素,横向传力刚度越大,主梁延性越高,则结构体系冗余性越强;与典型多主梁体系相比,双工字钢板组合梁桥的横向传力刚度降低约24%,导致结构冗余度降低约55%;材料劣化引起的主梁延性退化会导致冗余度在寿命周期最大下降约25%.

预制T梁架设阶段横向温度梯度作用侧向变形研究

为控制大跨预制混凝土T梁架设阶段由横向温差导致的侧向失稳,以标准截面预制混凝土T梁为背景,对架设阶段横向温度梯度作用下的T梁侧向变形进行研究。建立截面热传递理论模型,通过热传递有限元分析得到主梁温度时程与分布,并与实测结果对比以验证有限元分析准确性,分析极端环境条件下(最高气温、最低气温、最大温差和最强太阳辐射)截面横向温度梯度分布,提出横向温度梯度多线性分布模式和预制混凝土T梁在横向温度梯度作用下的侧向变形简化分析方法。结果表明:热传递有限元分析计算结果与实测结果吻合;混凝土T梁顶、底板温差明显,且均产生较大的横向温度梯度;顶、底板及腹板的最高温度均出现在太阳直射边缘,最低温度出现在横向中心位置附近;采用简化分析方法计算预制混凝土T梁在横向温度梯度作用下的侧向变形,并得到不同标准截面梁在极端横向温度梯度下的侧向变形与跨径的关系,可为预制混凝土T梁架设时侧向变形控制提供参考。

基于Abaqus的大跨度型钢混凝土转换梁受力性能分析

某井塔结构采用冻结法,拟在标高18.2 m处进行抽柱处理,对转换梁进行受力性能分析。为保证有限元建模精度和预测强度的准确性,对T型接头轴向强度试验进行了有限元建模参数的对比研究。结果表明,型钢翼缘宽度对于转换梁竖向位移影响较小,可降低纵筋屈服后转换梁竖向位移,以免型钢提前进入屈服阶段,导致转换梁的整体刚度下降。

基于概率分析的混凝土箱梁温度梯度模式

为了建立混凝土箱梁的温度梯度模式,以位于浙江省千岛湖地区的一座大跨度连续刚构桥梁的温度场长期监测数据为基础,对箱梁的竖向最大正温差与环境气温之间的关系进行统计分析,建立依据日最高气温与日气温变化幅度估算混凝土箱梁竖向最大正温差的经验公式.根据极值统计理论提出箱梁的正温度梯度曲线,并与现行公路桥梁规范的温度梯度曲线进行比较.以实测气温、太阳辐射理论值为温度边界条件,根据二维热传导理论分析测试截面的理论温度场及分布特征.结果表明,现行规范的温度梯度曲线不能涵盖实测桥位地区50年一遇的气温条件,规范采用的温度梯度偏于不安全.按二维传热理论计算得到的理论温度场与实测值符合良好,理论分析能够模拟混凝土箱梁内部的温度分布特征.

承托八层框架预应力转换梁设计研究

介绍了某工程主入口处上托八层框架大跨度连续预应力转换梁的设计特点,包括受力分析、预应力筋的布置、截面设计、模拟实际施工的分析及张拉测试等,提出了应注意的问题及相应措施,取得了改善结构受力性能、提高抗裂性及满足正常使用的良好效果,为类似工程的设计提供借鉴.

重庆某超限高层结构优化设计

受业主委托对重庆市三幢 2 0 4 8m高的超限高层结构进行了优化设计。通过将高位厚板转换层改为梁式转换 ,将钢筋混凝土框支柱改为核芯钢管混凝土组合柱 ,尽量缩短墙肢等措施 ,获得了很好的效果。优化后的设计与初步设计相比 ,节约混凝土 2 2万m3 ,与施工图设计相比 ,节约混凝土 1 5万m3 ,节约钢管 760t。使结构的刚度变化更为合理 ,提高了可靠度水平 。

铁路混合梁斜拉桥钢-混结合段传力及疲劳性能试验研究

为了解大跨度铁路混合梁斜拉桥钢-混结合段的传力和疲劳性能,根据应力等效原则设计制作了结合段局部足尺模型,进行了疲劳验证加载和疲劳破坏加载,测试了疲劳加载过程中结合段钢箱梁及剪力钉的应力变化情况。同时,通过考虑钢和混凝土之间不同的摩擦系数,对摩擦力在结构剪力传递中的影响进行了研究。试验研究结果表明:利用接触分析,摩擦系数分别取0.1和0.6时,钢梁纵向应力计算值偏差在0.5%以内,说明在疲劳荷载作用下结构弹性受力时,钢和混凝土之间的摩擦力对剪力传递贡献较小;200万次疲劳验证试验过程中,结合段整体应力水平较低,各测点应力基本保持不变,结构传力安全可靠,具有良好的疲劳性能;100万次的疲劳破坏试验后,钢结构和剪力钉部分测点应力明显增大,结合段钢和混凝土出现黏结滑移现象,尤其在顶板位置,但结构整体稳定性良好,仍具有一定的疲劳安全储备。

铁路箱形混合梁斜拉桥钢-混结合段有限元分析

为研究铁路钢箱混合梁斜拉桥钢-混结合段的受力特征及传力机理,以宁波铁路枢纽北环线甬江特大桥为背景,采用ANSYS有限元软件建立该桥钢-混结合段的三维有限元模型,分析钢-混结合段中钢壳体和混凝土的受力及轴力分配比例。结果表明:在计算荷载作用下,结构纵向受力板件均处于受压状态,应力水平较低;除承压板处发生突变外,其他部位变化平缓;混凝土各截面应力水平较低,截面发生一定的面外变形;承压板传力作用较大,结合段54%的轴力通过其传递,其余轴力通过PBL键和剪力钉传递;剪力键轴力传递比例呈两头大、中间小的马鞍形分布。

钢骨混凝土梁式托柱转换层结构的研究

通过对钢骨混凝土（ＳＲＣ） 和钢筋混凝土（ＲＣ）梁式托柱转换层结构模型在低周反复水平荷载下的对比试验研究及非线性有限元分析，探讨了ＳＲＣ 和ＲＣ梁式托柱转换层结构的破坏机制，提出了ＳＲＣ梁式托柱转换层的有关设计建议。结果表明，ＳＲＣ梁式托柱转换层结构的破坏机制优于ＲＣ梁式托柱转换层结构。

苏州中银惠龙大厦预应力转换短梁设计及实测分析

结合苏州中银惠龙大厦预应力转换短梁的设计和实测分析,对预应力混凝土短梁转换结构的受力机理和设计等进行了深入地研究。工程对转换梁混凝土正应力、主应力、剪应力和应变情况进行了分析,并与ANSYS理论结果进行了对比,两者一定程度上较为吻合。针对部分预应力转换短梁抗裂控制和受力形态提出了拉杆拱的极限受力模型。可为类似结构的设计提供参考。

高铁大跨度混合梁斜拉桥钢-混结合段受力特性分析

为研究高速铁路大跨度混合梁斜拉桥钢-混结合段受力与传力特性,以主跨672 m的安九铁路鳊鱼洲长江大桥为背景,采用ANSYS软件建立主梁钢-混结合段有限元模型,分析其在最不利工况下的受力特点及变形特性,以及钢-混结合段长度对其受力性能的影响规律。结果表明:在最不利负弯矩工况作用下,边箱顶板与承压板焊接处存在应力集中及一定的局部拉应力;钢-混结合段混凝土在预应力作用下基本处于全截面受压状态;钢-混结合段内剪力钉和PBL剪力键受力并不均匀;钢-混结合段承压板直接向混凝土梁体传递约47.3%的轴力,是钢-混结合段传力的主要构件;钢-混结合段竖向位移及转角变化平缓,无明显的突变现象;钢-混结合段长度在1.50~3.50 m范围内时受力、传力差异并不显著。

型钢混凝土梁式托墙转换层设计中的问题及应用

从工程实例和理论分析入手,对型钢混凝土托墙,托柱转换梁的受力特点、截面设计方法、整体计算软件及其相关参数的选取等进行了细致的分析。以一幢32层托墙转换梁结构为研究对象,采用中国建筑科学研究院编制的SATWE软件(多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件)对型钢混凝土转换梁进行设计,分析了转换梁弯矩与跨高比关系、转换梁剪力与跨高比的关系。给出了型钢混凝土转换梁的构造要求和设计建议,可供工程设计时参考使用。

江苏省公安交通指挥控制中心预应力混凝土曲梁转换层结构设计

介绍了江苏省公安交通指挥控制中心预应力混凝土曲线转换梁的设计计算特点。

红水河特大桥主梁钢-混结合段传力机理分析

贵州红水河特大桥主桥为主跨508m的混合梁斜拉桥,主梁钢-混结合段采用承压传剪式,其连接断面小,受力复杂。为验证红水河特大桥钢-混结合段的构造设计,在分析和明确其传力层次与传力路径的基础上,采用ANSYS有限元软件建立钢-混结合段的混合单元模型,分析了恒载及1.6倍超载工况下钢-混结合段的受力情况。结果表明:在1.6倍超载工况下,连接件的抗剪安全系数为1.2,满足设计要求;;主要传力单元承担的轴力比例相近,受力均衡,传力构造设计合理;钢梁埋入段与混凝土的界面接触粘结效应对内力的传递有较大贡献,在设计中可考虑其作用。

三向预应力混凝土箱梁桥拓宽改造箱梁翼缘板连接结构研究

为解决三向预应力混凝土连续箱梁桥拓宽时的拼接难题,提出一种适用于箱梁翼缘板横向拼接的嵌入式钢板连接结构,以京沪高速公路盐河大桥为背景进行研究。采用MIDAS FEA软件建立全桥有限元模型,分析该结构在混凝土收缩徐变差、基础沉降差、车道荷载作用下的结构响应、横向传力机理,并对若干影响参数进行敏感性分析。结果表明:该连接结构能够形成横向传力通道,有效吸收新、旧桥间发生的纵向变形差异作用,满足横向拼接需要,结构可行;嵌入式钢板通过区域应力状态的连续改变完成了内力横向传递;嵌入式钢板厚度、布置间距、拼接缝宽度对钢板的应力影响明显,而钢板宽度对其影响相对较小。

钢箱梁与桥面铺装层温度场协同变化规律分析

为研究钢箱梁桥面铺装层温度场在环境温度条件下的变化规律,利用ABAQUS软件建立了钢箱梁及铺装层热传导分析模型。根据温度场计算理论,在考虑太阳辐射、空气对流交换以及自身有效辐射等影响因素的前提下,结合江苏省长江流域内冬夏季节的代表性环境气温变化规律,对钢箱梁及铺装层温度场进行分析。分析结果表明:铺装层温度场随着大气温度的变化呈现出周期性变化规律;夏季铺装层温度明显高于大气温度,最高温度超过了60℃;冬季铺装层的最低温度低于-4℃,对铺装层结构的高温稳定性及低温抗裂性能均提出了较高的要求;同时,钢箱梁相对封闭的结构具有明显的"保温"作用,使得铺装层夜间温度均高于环境大气温度。

大跨度型钢混凝土转换梁施工过程受力性能分析

型钢混凝土转换梁由于其承载力高、刚度大、延性好及耐火、耐久性能优越等诸多优点得到越来越广泛的应用,但是也存在着施工工艺复杂、施工难度大、施工过程危险性大、容易造成与结构设计不符等难题。本文结合贵阳市花果园办公一号楼的特殊工程,采用数值模拟和现场实时监测等分析方法,分析在各种施工工况下,大跨度型钢混凝土转换梁的受力状态,提出了转换梁施工的起拱高度及位置,并对转换梁施工过程受力安全状况进行预控,其研究方法和结论可为类似工程的设计和施工提供借鉴。

内置钢构架钢骨混凝土转换梁力学性能参数分析

利用有限元方法研究钢构架斜压杆角度、底部纵筋配筋率、腰筋配筋率等参数对内置钢构架钢骨混凝土转换梁力学性能的影响及相应的传力机理.结果表明:钢构架斜压杆角度越大,钢骨混凝土转换梁的刚度和极限承载力越大;钢构架斜压杆的作用越大,水平拉杆所起的作用越小;底部纵筋可以起到水平拉杆的作用,底部配筋率小于1.18%时,增大底部纵筋配筋率可以显著提高内置钢构架钢骨混凝土转换梁的刚度、极限承载力和延性;增大腰筋配筋率可以较显著地提高钢骨混凝土转换梁的延性;内置钢构架钢骨混凝土转换梁呈拉力拱传力模式,混凝土斜压柱截面中部大两端小,呈鱼腹式构件.

某工程预应力转换梁的设计与施工

预应力混凝土转换梁的设计施工有别于常规混凝土结构,本文介绍预应力混凝土转换梁的截面设计,预应力筋线型选择,整体结构分析以及实际施工的工艺措施,可为其它类似工程提供参考。

箱梁式转换层施工中不落地模板支撑体系的应用

结合工程实例,对在已有结构的基础上增加钢筋混凝土箱梁式转换层施工中的模板支撑体系的优化设计和施工技术要求进行了详尽的介绍。