不同梁宽的10∶1宽高比边主梁叠合梁气动特性研究

为研究宽高比为10∶1的边主梁叠合梁气动特性,采用CFD数值计算的方法分别对不同梁宽(44 m、31 m与22 m)的10∶1宽高比边主梁叠合梁断面绕流状态及三分力特性进行研究,断面流场模拟结果表明,不同宽度的边主梁叠合梁断面旋涡脱落方式几乎一致,但在脱落频率上存在一定差异,其中宽度较小的断面存在一个频率较高的旋涡脱落频率,同时下中央稳定板能够显著改善各宽度断面的绕流特性,且对宽度较大的断面改善作用较好。断面三分力系数模拟结果表明,宽度较小的断面受到的气动扭转力矩作用较大,宽度较大的断面受到的气动升力较大。

基于CFD与风洞试验的边主梁涡振气动措施

为能够快捷且经济地完成开口类钝体桥梁断面涡振制振气动措施的选型,以一座边主梁叠合梁斜拉桥为背景,采用“CFD(computation fluid dynamics)数值模拟选型+风洞试验验证”的思路对其涡振制振气动措施选型进行研究.该桥原设计主梁断面在常遇风速下存在显著涡激振动,为完成气动措施的初步选型,采用CFD数值计算对原设计断面的流场进行模拟,通过研究原设计断面的旋涡脱落状态确定主要旋涡抑制对象,进而有针对性地模拟了3种气动措施(下中央稳定板、导流板与风嘴)对主要脱落旋涡的抑制作用,通过将各断面旋涡脱落状态与三分力系数进行对比分析,得到各断面涡振性能的相对优劣关系,并最终选取风嘴与下中央稳定板结合而成的组合气动措施进行风洞验证试验.试验结果表明:该组合气动措施能够有效抑制梁体在各风攻角下的涡激振动,且在+5°风攻角下,通过风洞试验得到的导流板、下中央稳定板、风嘴组合气动3种措施对原设计断面涡振振幅的减小作用依此递增,分别为2.7%、27.7%与87.4%,制振能力高低关系与数值模拟结果相一致;本次数值模拟结果符合预期要求,未来可针对不同类型桥梁断面进一步扩展数值模拟与风洞试验结果对比的数据集,以期更为准确、快捷地完成气动措施的选型.

多主梁钢箱-叠合板组合梁桥成桥试验及构造参数研究

为了解多主梁钢箱-叠合板组合梁桥的受力特性及其影响参数,以某60 m跨多主梁钢箱-叠合板简支组合梁桥右幅桥为背景,开展成桥试验及有限元分析。对该桥分别进行静载试验、环境振动试验、无障碍行车试验,结合有限元计算结果,分析主梁应变、挠度、模态及冲击系数等,并研究钢箱梁高度、混凝土板厚、横向联系梁高度对结构横向受力的影响。结果表明:多主梁钢箱-叠合板组合梁桥在设计荷载下结构均处于弹性状态,钢箱梁与叠合板可以实现协同工作,整体性能良好;钢箱梁高度越小、横向联系梁高度越大,结构整体性能越好,混凝土板厚对结构横向受力的影响较小。

大跨度斜拉桥叠合双主梁空间应力分析

文中以某独塔斜拉桥为研究对象,建立空间有限元实体模型,研究在最不利荷载工况下叠合双主梁的空间应力情况,重点研究钢结构主梁、桥面板在最不利荷载工况下结构受力情况和作用机理,同时对钢混结构设置的剪力键进行力学分析,研究其结构性能特点,为大跨度斜拉桥叠合双主梁空间应力分析提供参考。

边主梁叠合梁涡振性能气动优化措施风洞试验研究

以某大跨双边主梁钢混叠合梁斜拉桥为工程背景,通过风洞试验研究钝体主梁断面的涡振性能并提出合理的气动优化措施。试验发现边主梁叠合梁开口截面主梁在低风速下容易发生涡激共振,且随攻角由正变负涡振性能愈发不利。气动措施优化结果表明边主梁底部设置外侧设置水平稳定板比在内侧设置水平稳定板效果明显。而梁底竖向稳定板对竖向涡振起到一定抑制作用,但是却导致扭转涡振加剧;检修道栏杆顶部抑流板的制涡效果优于在梁底设置水平稳定板,说明主梁断面上部构造对其涡振性能影响更显著。而在边主梁两侧设置风嘴,其制涡效果最好,涡振幅值抑制率达80%。

关于提梁机大型叠合主梁结构设计与应用技术浅析

随着国内外高铁交通建设发展,在全球范围内的大江大河、高山低谷、城市道路等不同的高铁桥梁施工工程中,提梁机作为目前普遍使用的吊梁设备,施工单位对提梁机的使用工况要求不尽相同。其中箱型结构、多节段拼装的主梁结构设计,具有其重量轻,运输办理、拆装方便的优越性,而叠合主梁结构的技术应用又进一步提升了提梁机的优越性。本文以雄安新区高铁架设项目900吨轮轨式提梁机钢结构主梁为例,探讨提梁机大型叠合主梁结构设计的关键技术,浅析叠合梁制造、应用技术的关键难题,同时引入叠合梁工厂生产制造中的工艺技术,进行综合性的分析论述。也为高铁箱梁架设所需要的"搬、提、运、架"一系列设备类似箱梁结构的设计、加工、制造提高技术借鉴和参考。

钢筋套筒挤压搭接连接叠合次梁-主梁连接节点受力性能试验研究

为研究后浇段设置在次梁端与主梁侧面之间、叠合次梁预制部分纵筋采用套筒挤压搭接连接的叠合次梁-主梁连接节点的受力性能,进行了1个端节点和1个中节点试件在次梁悬臂端竖向荷载作用下的静力试验。研究结果表明:次梁受压、受拉纵筋套筒挤压搭接接头可有效传力,套筒没有出现裂纹,钢筋没有发生滑移;次梁预制混凝土与后浇混凝土结合面未见破坏,次梁的破坏形态为固端一倍梁高范围内类似深梁的斜截面弯曲破坏,可以采用"拉-压杆"模型解释次梁的受力机理、截面应变分布;次梁的实测承载力与《混凝土结构设计规范》正截面受弯承载力预测值的比值平均为1.37,与"拉-压杆"模型承载力计算值的比值平均为1.09。

装配式钢筋混凝土叠合次梁-PEC主梁节点受力性能

为了增加结构的净空高度和降低工程造价,提出一种具有装配便捷、成本低、节点质量便于检查等特性的叠合次梁与PEC主梁相连的栓焊节点。设计制作2个足尺叠合次梁-PEC主梁边跨节点和2个足尺中跨节点并进行单调静力加载试验,对其破坏模式、挠度、承载力及变形能力进行分析,研究两种不同相对长度(1.8H、2.3H,H为次梁截面高度)的预埋钢连接件对节点受力性能的影响。采用ABAQUS建立有限元模型,以预埋钢连接件的翼缘厚度(6~16 mm)、相对长度(1.25H~5H)及加劲肋厚度(0~16 mm)为参数开展分析。试验及有限元分析结果表明:叠合次梁先于节点破坏,满足“强节点、弱构件”的设计要求;预埋钢连接件的相对长度由1.8H增加至2.3H,节点的受弯承载力平均提高15%;节点的位移延性系数均超过2.0,变形能力良好;增加预埋钢连接件的翼缘厚度和加劲肋厚度,节点的变形能力和刚度提升显著;增加预埋钢连接件的相对长度对提高节点的峰值荷载的影响差别不大,但节点刚度的提升更为明显,其相对长度为1.25H时,节点会发生脆性破坏,设计时应避免其相对长度过短。