基于刚接板梁法求解荷载横向分布的计算机辅助分析

基于力法基本原理,参照JTG D60—2004的规定,对桥梁设计中较常使用的一类实用手工查表算法-刚接板梁法,采用横向自动加载优化的方法,进行了Fortran 90程序设计,实现了自动求取桥梁荷载横向分布系数.给出了算例分析,说明了方法及程序的正确性和可靠性.

梁式桥刚接板梁法的计算机辅助实现

针对梁桥荷载横向分布计算中的刚接板梁法 ,结合力法的原理 ,应用C++语言进行了数值程序设计 ,实现了梁桥设计过程中横向分布的计算机辅助分析 ,避免了设计过程中手工大量查阅计算表格 ,并进行大量插值的繁琐过程 .根据刚接板梁法原理 ,在不考虑弯矩传递的情况下 ,问题则可转化为铰接板梁法 ,据此对计算程序进行了扩充 ,增强了其实用性 .最后给出了算例分析 ,结果表明 :所考虑的算法和设计的程序是正确可靠的 ,同时由于应用了Windows 平台的多线程技术 ,使该程序具有开放的接口 ,便于功能扩展 。

刚接板法在单箱多室箱梁偏载系数计算中的应用

单箱多室宽箱梁空间受力效应明显,在偏心荷载作用下由扭转引起的应力比窄桥大的多,采用窄桥计算方法进行工程设计不能保证结构安全,目前采用建立空间杆系模型或者建立实体单元空间有限元模型来进行结构计算较多,这两种方法实际应用时均有缺点,本文提出采用刚接板(梁)法计算单箱多室箱梁偏载系数,并与实体模型进行对比,发现其与实体模型计算结果吻合较好,具有一定的工程实用性。

新型预应力刚接板梁足尺试验研究

研发一种新型预制装配式板梁结构——刚接板梁,并结合工程实际对22 m跨径刚接板梁进行足尺试验研究。试验采用大吨位千斤顶加载,测量试验梁跨中截面混凝土应变、下缘钢筋的应变及挠度数据。研究结果表明:刚接板梁抗裂性能较好,在正常使用状态下,上下缘混凝土均受压,梁具有良好的弹性性能,达到正常使用极限状态时安全储备较大;梁刚度较大,满足规范要求;刚接板梁达到承载力极限状态时,混凝土及钢筋应力未到设计值,有一定富余;荷载达到1.42倍承载力极限状态设计值时,梁未极限破坏,卸载后裂缝闭合。

论刚接板(梁)法荷载横向分布系数计算方法的不足

对于同一座整体式板桥或刚接梁桥,采用刚接板(梁)法计算得到的荷载横向分布系数最大值往往比铰接板(梁)法的结果要大,它表明整体式板桥或刚接梁桥横向整体受力性能不如铰接式板桥或铰接梁桥。显然,这是不合理的。针对这一问题,通过理论分析和数值计算,指出了刚接板(梁)法计算方法存在的不足是在理论推导过程中忽略了沿桥跨方向分布的另外一个弯矩,该弯矩对刚接梁桥沿桥跨方向的变形和弯矩有较大的影响。

新型密柱支撑张弦铝合金结构设计与施工关键技术研究

世博温室项目屋盖为任意不规则曲线组成的无曲率平面,采用异形多边形网格加大透光率,基于这些特点,选型最终定为张弦铝合金网格结构。本项目挤压出新型“日”字型挤压铝合金构件以更好地承受屋盖面内弯矩,保证杆件与整体结构平面内有效传力。设计了新型刚接板式节点并通过足尺试验和精细化有限元分析研究了节点刚度与极限承载力,试验及有限元对比分析结果表明,该类节点有较高的抗剪、平面内和平面外承载力。阐述了弯扭构件数字化加工工艺及不规则铝合金特殊单元式的装配式预拼装技术,引入立面幕墙与主体结构一体化设计技术,其中立面幕墙面板设计首次通过整体协同分析考虑了主体结构变形的影响,计算结果表明设计构造满足要求。重点说明了双向正交布置拉索的施工张拉模拟计算方法,验证了索力分级张拉时结构处于安全状态,张拉完毕结构变形满足要求。

型钢混凝土板横向受力模式分析

为明确型钢混凝土板的横向受力模式,通过考虑型钢单梁的刚度差异及连接部位的损伤情况,提出型钢混凝土板的荷载横向分布系数计算方法。在此基础上建立了与实桥荷载试验吻合较好的型钢混凝土板有限元模型,通过对比理论计算、有限元及传统刚接板法的横向荷载分布系数,分析文中理论的有效性及型钢混凝土板的横向受力模式。结果表明,型钢混凝土板由于混凝土损伤及刚度差异因素,其横向分布均匀性弱于刚接板法,在荷载作用位置的荷载承担情况大于刚接板法计算得到的结果,导致刚接板法计算得到的极限荷载大于实际极限状态。

T形梁的组合板—梁桥荷载横向分布系数研究

根据现浇桥面板的T形组合简支板—梁桥结构特点,采用平面模型(偏心压力法、刚接板(梁)法)和空间模型(有限单元法)计算该组合简支板—梁桥荷载横向分布系数。运用通用结构分析软件ANSYS将该组合板—梁桥离散成空间有限元,分析该桥荷载横向分布系数变化规律,并将刚接板(梁)法及ANASYS解法计算结果与实测结果进行对比研究。研究结果表明:偏心压力法不适于计算该类组合板梁桥荷载横向分布系数;刚接板(梁)法全桥各截面采用同一横向分布系数并不精确,而ANSYS计算结果能与实测值较好的吻合;同时提出了适合该类桥型的横向分布系数计算方法,并建议了更加准确的计算方法。

旧桥拓宽加固中荷载横向分布系数的变化规律

为研究荷载横向分布系数在拓宽扩建后的公路桥梁中的变化情况,提出了纵横梁拓宽加固法。通过建立旧桥拓宽加固的模型,研究加固横梁的设置位置、数量、刚度;加宽主梁、旧桥的刚度以及主梁连接方式不同时,各主梁横向分布系数的变化规律。结果表明:采用纵横梁加固法拓宽加固时,可明显改善旧桥特别是边梁的受力,建议改造后的桥梁支点处应做好加强措施;改变横梁的数量、位置和尺寸对各主梁的荷载横向系数影响较小;加宽主梁与既有主梁采用铰接形式,其值较刚接时大且各主梁波动较小;主梁与加固横梁分别采用铰接和刚接时,各主梁的荷载横向分布系数差别较小,整体呈V形分布。该文的研究成果可为旧桥拓宽改造设计提供依据。

分离式箱梁桥横向分布计算方法

根据分离式箱梁桥的诸多优点,结合文献的研究资料,采用Midas2006中板壳单元建立桥梁有限元模型,分析了宽跨比较大时的分离式箱梁桥荷载横向分布特点,并与刚接板梁法作了对比,得出了多肋式分离箱梁横向分布规律。

新型多主梁叠合板钢混组合梁的成桥试验研究

新型多主梁叠合板钢混组合梁桥体系(简称组合板梁桥)综合运用了叠合板、抗拔不抗剪连接、组合盖梁等新型工程技术,通过发挥材料的组合作用,使主梁高度降低、结构刚度增大、抗震性能改善,具有施工快速、结构可靠、环境影响小等优点,有很强的竞争优势。对该体系的工程应用和成桥试验展开研究,主要结论如下:①总结了组合板梁桥体系相对于传统桥梁体系的推广优势;②对依托工程进行了静载和动载试验,结果表明工程整体工作性能良好,其承载能力满足设计要求;③对组合桥梁采用梁-壳模型进行有限元建模,效果良好,刚接板法计算横向分布系数较为准确。

板梁桥横向分配能力的测试分析

结合实桥的试验测试，针对简支板梁桥的荷载横向分配能力进行了研究，并对研究的方法和试验测试进行了针对性的分析与比较，以更好地反映桥梁的施工质量和工作状态。

装配式小箱梁宽桥横向分布计算方法研究

基于小箱梁宽桥加载试验实测结果,研究了梁格法计算小箱梁宽桥横向分布时横向虚拟单元厚度的合理取值,对比分析了无横隔梁情况下小箱梁宽桥实测横向分布与铰接、刚接板梁法计算结果的差别,研究了中横梁对小箱梁宽桥横向分布系数的影响,并对有横隔梁情况下铰接、刚接板梁法的适用性进行了研究。

现浇桥面板的Ⅰ形组合板-梁桥荷载横向分布试验分析

根据现浇桥面板的Ⅰ形组合板-梁桥的结构特点,通过试验与理论计算对比,研究该种组合板梁桥荷载横向分布计算方法。运用桥梁博士软件建立结构分析模型,根据理论分析与实测各种荷载工况下各片梁的挠度及应力,判断Ⅰ形组合板-梁桥的实际承载力;将ANSYS有限元法、桥梁博士刚接板梁法及试验测试结果对比研究,验证理论分析方法的可靠性,确定该类组合梁桥的荷载横向分布系数计算方法。

单钢板混凝土组合板桥横向荷载分布系数的计算研究

提出了单钢板混凝土组合板桥的新桥型。以某简支板桥为背景,用刚接板法计算了该桥型的横向荷载分项系数,同时用ANSYS软件建立了桥梁的上部模型,计算结果表明:刚接板法和有限元法求得影响线竖向坐标值平均相对误差的绝对值约为9%,用刚接板法求解单钢板混凝土横向荷载分布系数合理、可行。

一种改进的T梁荷载横向分布系数计算方法

通过采用刚接板法、ANSYS实体模型分析方法得到的T梁横向分布系数与实测横向分布系数的比较,提出了横隔梁等刚度桥面板折减法。实桥荷载试验和模型试验表明,该法具有足够的精度,而且计算简便。

先简支后连续小箱梁桥横向分布研究

中、小跨径带翼小箱梁在国内外发展十分迅速,因此,探讨这类桥的受力行为和设计计算方法有重要的理论意义和工程实用价值。本文根据带翼小箱梁桥的特点,对提出的理论与刚接板法和铰接板法计算以及实桥的试验结果做对比,并借助有限元ABAQUS分析结果对提出的理论进行验证,研究表明:对于无横隔板小箱梁,应采用铰接板法计算横向分布系数,并且对加载点下的箱梁应×1.2的放大系数,而偏离加载点的箱梁直接使用。

装配式空心板的横向预应力加固机理

为了研究装配式空心板在施加横向预应力后结构横向整体受力情况,基于铰接板法和刚接板法相关理论,以某装配式空心板桥加固工程为研究对象,开展了加固桥梁铰缝处传力机理的研究。结果表明:装配式空心板在施加横向预应力后,其横向联系介于铰接和刚接之间。通过对实测数据进行定量分析,构建典型方程,计算出不同比例系数对应的各板影响线值,并采用相对误差最小原则,确定结构横向受力情况,研究成果可为该类桥梁的加固分析提供参考。

刚接空心板梁桥横向分布系数研究

对刚接空心板梁桥横向分布系数计算方法及影响因素进行了对比分析。计算结果表明,对比梁格法,刚接板梁法计算结果偏不安全,设置中横梁及考虑铺装层对横向分布系数有一定影响,使桥梁横向受力更均匀。