部分填充混凝土矩形钢管组合桁梁桥冲击系数

为研究部分填充混凝土矩形钢管组合桁梁桥车激动力放大效应,以某3跨连续部分填充混凝土矩形钢管组合桁梁桥为研究对象,通过桥梁冲击系数定义求得桁梁桥挠度冲击系数与轴力冲击系数。对比分析了不同车速、桥面不平度、车重、填充系数等因素对桁梁桥冲击系数的影响,并采用MATLAB软件对共867个冲击系数进行拟合优度检验,得到95%保证率下桁梁桥冲击系数统计值。结果表明:部分填充混凝土后能有效降低矩形钢管组合桁梁桥下弦杆动力响应,但并没有降低桁梁桥在车辆荷载作用下的动力放大效应;车速对桁梁桥冲击系数的影响规律不可预测;桥面不平度是影响冲击系数的重要因素,桁梁桥关键截面冲击系数随桥面恶化显著增大,最大增幅约为400%;随着车重降低,桁梁桥关键截面冲击系数增大,最大增幅约为200%;随着混凝土填充系数的增大(下弦杆混凝土填充长度增加),由于桁梁桥下弦杆相对刚度提高,其冲击系数值略有增大;桁梁桥关键截面轴力冲击系数大于挠度冲击系数。在95%保证率下,该部分填充混凝土矩形钢管组合桁梁桥冲击系数统计值为0.223,小于美国规范、澳大利亚规范、英国规范和加拿大规范中的冲击系数取值,但大于中国规范中的冲击系数取值,应引起桥梁设计者的高度重视。

腹板两侧部分填充混凝土新型预制组合梁受弯性能试验研究

为探讨腹板两侧部分填充混凝土新型预制组合梁的受弯性能,制作两个新型预制组合梁试件和两个对比梁试件,对比梁分别为工字钢梁和传统部分外包混凝土组合梁。通过改变新型预制组合梁翼缘内侧填充混凝土厚度,研究其裂缝分布、荷载-应变变化规律和受弯承载力。结果表明:腹板两侧部分填充混凝土新型预制组合梁具有较好的受弯承载力,改变翼缘内侧填充混凝土厚度对组合梁极限承载力的影响不显著;新型预制组合梁与传统部分外包混凝土组合梁相比,在不降低组合梁屈服承载力和极限承载力的同时,混凝土用量和组合梁自重分别降低了63.5%和50.67%,具有良好的经济效益。基于试验结果,提出了新型预制组合梁截面受弯承载力计算公式,公式计算值与试验值吻合良好。

竖向偏心部分填充混凝土圆形钢桥墩的抗震性能

目的探析竖向偏心受压部分填充混凝土圆形钢桥墩柱在横桥方向往复荷载作用下的抗震性能.方法以城市高架桥倒L型桥墩为研究对象,利用有限元分析软件ABAQUS建立了该类钢桥墩的有限元分析简化模型,根据计算得出的力与位移(H-δ)滞回曲线结果,对其在竖向偏心荷载及横桥方向往复荷载作用下的柱两侧水平承载力及无偏心和偏心桥墩柱之间的承载力关系进行了研究.钢桥墩柱的长细比参数取0.2、0.3和0.4,钢管部分截面径厚比参数取0.07、0.08和0.09,竖向荷载的偏心率e则取0、0.1、0.15和0.2.结果部分填充混凝土钢桥墩在偏心一侧的水平承载力降低,相反在另一侧的水平承载力则得到增强,呈明显的不对称性,且随着偏心率的增加,抗震性能降低.拟合得出一个关于无偏心受压钢桥墩柱与偏心受压钢桥墩柱之间H-δ滞回曲线关系的经验公式.结论经验公式计算得出的骨架曲线和滞回曲线与有限元分析直接得到的骨架曲线和滞回曲线结果无论在弹性阶段还是在塑性阶段吻合性均较好,经验公式的有效性得到验证,该公式将为偏心受压部分填充混凝土圆形钢桥墩横桥方向的抗震性能设计提供理论依据.

钢管填充混凝土后弹性与弹塑性屈曲分析

采用有限条法分析了方钢管填充混凝土后的弹性及弹塑性屈曲性能,考虑了钢板受均匀压应力作用和应力梯度变化两种工况,计算了钢板的临界屈曲应力,分析了残余应力对临界屈曲应力的影响.结果表明:当截面相对宽厚比低于30时,钢管内部填充混凝土并不能提高钢管的屈曲承载力;截面宽厚比超过30以后,随着截面宽厚比的增加,钢管内部填充混凝土后对钢管承载力的提高幅度越来越大,承载力提高幅度最大为空钢管承载力的2.58倍;并能有效提高钢板的抗弯屈曲承载力;残余应力的存在使得钢板在弹性和弹塑性阶段的屈曲承载力降低,残余应力越大,临界屈曲应力越低.

部分填充混凝土组合钢桁梁桥静力分析

部分填充混凝土钢管结构作为一种新型的结构形式,在大跨度组合钢桁梁桥中得到了实际应用。本文以天津海河部分填充混凝土组合钢桁梁桥为研究对象,采用Ansys有限元软件,建立了桥梁结构的空间有限元模型,讨论了恒载情况下部分填充混凝土对组合钢桁梁桥静力性能的影响。结果表明:部分填充混凝土之后钢桁梁桥整体刚度得以提高,静态位移明显减小;这种结构形式能有效减小填充区域受压杆件的应力,且对受拉杆件的影响较小,能大幅提高桥梁的承载力。

部分填充混凝土薄壁带肋箱型钢桥墩拟动力试验

为研究部分填充混凝土的薄壁带肋箱型截面钢桥墩在多遇和罕遇地震作用下的非线性动力性能,制作3根试件,分别不填充混凝土、底部填充20%及40%桥墩高度混凝土,通过MTS伺服加载系统进行此类试件的拟动力试验。试验采用日本阪神地震的JRT-NS波,得到不同工况下试件的位移时程曲线、荷载-位移滞回曲线和累积滞回耗能时程曲线。结果表明:多遇地震作用下,试件均处于弹性工作状态;罕遇地震作用下,底部填充混凝土的钢桥墩处于弹塑性状态,没有明显的破坏现象,表现出良好的抗震性能;对于试验采用的钢桥墩试件,随着底部塑性铰区域混凝土填充率的增加,管内混凝土对外围薄壁钢管发生局部屈曲的约束作用逐渐增大,桥墩的结构刚度、水平承载能力、最大响应位移、残留位移、耗能能力等抗震性能指标都随之得到显著改善。

泡沫填充混凝土的准静态压缩本构模型

泡沫填充混凝土(FFC)有望成为工程材料拦阻系统(EMAS)的新型拦阻材料,针对其准静态压缩力学性能进行研究,制作了6种不同聚苯乙烯泡沫(EPS)掺量(以体积分数计)的FFC试件进行准静态压缩实验.通过对实验数据的分析,对材料的应力-应变曲线进行分段拟合,建立了拟合参数与EPS掺量的关系,进而建立了FFC材料的准静态压缩本构模型.结果表明:FFC材料准静态压缩应力-应变曲线可分为3个阶段,即弹性段、塑性平台段和密实段;FFC抗压强度随EPS掺量增大而降低;本构模型与实验结果吻合较好,能较为准确地描述不同EPS掺量FFC材料的压缩力学性能.

部分填充混凝土钢管(箱)组合结构桥梁应用研究

根据桥梁结构受力特点,结合材料特性,探讨了部分填充混凝土钢管(箱)结构桥梁可行的结构形式,分析了部分填充混凝土钢管(箱)结构的优越性及合理性。总结国内外研究现状和应用情况,介绍了部分填充混凝土钢管(箱)结构桥梁的工程应用和发展。

耐久性要求下隧道填充混凝土面临的若干问题及对策

我国对铁路工程技术要求的提高以及建筑材料的快速发展,使得目前对混凝土的技术要求以及混凝土材料本身和以往有了明显不同。在耐久性要求下,随着建筑材料的发展及混凝土技术的进步,隧道工程填充混凝土面临着一些新问题,主要表现在设计强度等级与耐久性指标不匹配、某些配合比设计不能与混凝土耐久性要求相适应以及客观存在的施工及养护问题等,本文初步探讨了这些问题,并给出了提高填充混凝土设计强度等级、按照耐久性要求设计填充混凝土配合比、加强施工与养护等对策。

浅析泡沫填充混凝土在飞机道面拦阻系统的应用

在近一段时间里,经常出现飞机意外冲出跑道事件,这些事件都会引发一些飞机事故,并且这种事故的发生率非常大,占飞机事故的30%。到底是什么原因造成的这样的事故,引发了各界的普遍关注和思考。当下,在飞机跑道上安装特性材料,阻拦这些事故的发生,就是最近国内外都非常认可的新的解决方案,这种方案简称EMAS系统。该系统的原理就是在飞机跑道以外的安全区域内,预见性的铺设一层低强度泡沫混凝土材料,一旦飞机发生意外,冲出跑道,就会滑行进入这层铺设的混凝土材料中,飞机的机轮就会陷入其中,压碎这些材料,进而降低飞机的速度,停下来,避免发生事故。

浅析泡沫填充混凝土在飞机道面拦阻系统的应用

在近一段时间里,经常出现飞机意外冲出跑道事件,这些事件都会引发一些飞机事故,并且这种事故的发生率非常大,占飞机事故的30%。到底是什么原因造成的这样的事故,引发了各界的普遍关注和思考。当下,在飞机跑道上安装特性材料,阻拦这些事故的发生,就是最近国内外都非常认可的新的解决方案,这种方案简称EMAS系统。该系统的原理就是在飞机跑道以外的安全区域内,预见性的铺设一层低强度泡沫混凝土材料,一旦飞机发生意外,冲出跑道,就会滑行进入这层铺设的混凝土材料中,飞机的机轮就会陷入其中,压碎这些材料,进而降低飞机的速度,停下来,避免发生事故。

浅析泡沫填充混凝土在飞机道面拦阻系统的应用

在近一段时间里,经常出现飞机意外冲出跑道事件,这些事件都会引发一些飞机事故,并且这种事故的发生率非常大,占飞机事故的30%。到底是什么原因造成的这样的事故,引发了各界的普遍关注和思考。当下,在飞机跑道上安装特性材料,阻拦这些事故的发生,就是最近国内外都非常认可的新的解决方案,这种方案简称EMAS系统。该系统的原理就是在飞机跑道以外的安全区域内,预见性的铺设一层低强度泡沫混凝土材料,一旦飞机发生意外,冲出跑道,就会滑行进入这层铺设的混凝土材料中,飞机的机轮就会陷入其中,压碎这些材料,进而降低飞机的速度,停下来,避免发生事故。

浅析泡沫填充混凝土在飞机道面拦阻系统的应用

在近一段时间里,经常出现飞机意外冲出跑道事件,这些事件都会引发一些飞机事故,并且这种事故的发生率非常大,占飞机事故的30%。到底是什么原因造成的这样的事故,引发了各界的普遍关注和思考。当下,在飞机跑道上安装特性材料,阻拦这些事故的发生,就是最近国内外都非常认可的新的解决方案,这种方案简称EMAS系统。该系统的原理就是在飞机跑道以外的安全区域内,预见性的铺设一层低强度泡沫混凝土材料,一旦飞机发生意外,冲出跑道,就会滑行进入这层铺设的混凝土材料中,飞机的机轮就会陷入其中,压碎这些材料,进而降低飞机的速度,停下来,避免发生事故。

部分填充混凝土钢管结构桥梁研究

在总结各国钢管结构研究现状的基础上,分析了部分填充混凝土钢管结构的类型及工程应用,探讨了部分填充混凝土钢管桁架结构桥梁的形式,展望了部分填充混凝土钢管桁架新型结构桥梁的优势和应用前景,最后以一座刚性悬索加劲的三跨连续钢桁梁桥为例进行了部分填充混凝土前后的静动力特性对比分析。结果表明:在钢桁梁桥弦杆内填混凝土能降低杆件的应力水平,提高桥梁的整体刚度。

偏心受压部分填充混凝土圆形钢桥墩横桥方向作用下拟静力试验

目的研究偏心受压及横桥方向往复荷载作用下部分填充混凝土圆形钢桥墩的力学性能.方法在径厚比、长细比等参数相同的条件下,竖向偏心荷载的偏心率为0.1和0.2时,对4个圆形截面部分填充混凝土钢桥墩试件进行试验.分析偏心受压及横桥向荷载作用下部分填充混凝土钢桥墩柱试件试验结果.结果竖向偏心荷载的存在改变了试件的受力性能.当试件的径厚比、长细比参数相同时,偏心率对钢管柱的承载能力影响比较明显.偏心率越大,桥墩的初始水平位移也随着增加.而偏心荷载的存在使得试件在偏心侧的承载力降低了7%~15%,另一侧加强了10%~18%,且偏心率越大,该现象越明显.结论内填混凝土对钢桥墩柱试件的承载力和延性性能有很好地补强效果;而竖向偏心荷载的存在使得试件在偏心侧的承载力降低,另一侧加强.

圆钢管混凝土框架结构节点填充混凝土性能分析

通过分析四个圆柱钢管混凝土结构梁柱节点模型的试验数据,得到了圆柱内填充混凝土的应变分布规律以及构件破坏特征,采用有限元分析方法进一步分析了柱填充混凝土的应变分布规律,进而比较试验结果与数值分析结果,得出有限元模拟试验是可行的结论。

填充混凝土对顶推施工中的方形钢桥墩垂直度影响分析

结合重庆市合川某工程项目,利用Abaqus有限元,对方形钢桥墩内填充混凝土和不填充混凝土两种桥墩在顶推工况下进行结构分析,并采用全站仪对方形钢桥墩在顶推过程中的水平位移进行监测,理论计算和监测数据表明:桥墩的水平变形满足规范要求。同时有限元分析表明:钢墩内部填充混凝土可以有效降低墩顶位移。通过对4种不同墩高的桥墩建模分析可知,桥墩越高,墩顶位移越大,且变化率逐渐增大,而内部填充混凝土对降低墩顶位移的效果越明显。另外采用Matlab曲线拟合可以预测不同墩高的墩顶位移,避免多次建模。

浅析钢管拱肋填充混凝土配合比设计与顶升施工

钢管混凝土拱桥拱肋填充混凝土常采用泵送顶升法施工,填充混凝土的工作性能参数是泵送顶升成败的关键因素之一,填充混凝土后期的限制膨胀率、抗压强度和弹性模量等技术指标也会影响到拱肋的结构安全。以贵州清镇龙凤大桥工程为实例,浅析钢管拱拱肋填充混凝土的配合比设计以及顶升施工技术。

部分填充混凝土矩形钢管组合桁梁桥车激振动响应分析

为研究部分填充混凝土钢管桁梁桥车激振动响应,以陕西某部分填充混凝土矩形钢管组合桁梁桥为工程背景,基于分离迭代法原理,采用APDL语言自编车桥耦合振动系统求解命令流实现其车激振动响应计算;对比分析了不同填充系数、桥面不平度等级、车速等因素对桁梁桥动力响应的影响。结果表明:部分填充混凝土能有效提高钢管组合桁梁桥的竖向动力刚度,降低桁梁桥的动力响应,提高桁梁桥在车辆荷载作用下的抗疲劳性能;随着填充系数λ增加,主桁跨中下弦杆相对刚度先减小后增大,轴力最大值呈现先减小后增大变化趋势;桥面不平度是部分填充混凝土矩形钢管组合桁梁桥车激振动的主要影响因素,桥面不平度等级越低,桁梁桥动力响应增幅越大;部分填充混凝土矩形钢管组合桁梁桥动力响应最大值并不随车速增加而单调递增,当车速为60 km/h或120 km/h时,桁梁桥动力响应值最大;部分填充混凝土矩形钢管组合桁梁桥填充系数推荐取值范围为0.35~0.5。相关研究成果进一步完善了钢管组合桁梁桥的设计体系,可为钢管组合桁梁桥在桥梁工程中的应用提供参考与借鉴。

填充长度对部分填充混凝土钢桁梁桥力学性能的影响分析

部分填充混凝土钢桁梁桥作为一种新型桥梁结构形式,在大跨度组合钢桁梁桥中得到了实际应用。以天津某部分填充混凝土钢桁梁桥为研究对象,利用大型有限元软件ANSYS建立其有限元模型,定义填充长度与中跨跨度之比为混凝土填充系数,系统讨论了填充系数对钢桁梁桥位移、应力和动力特性等力学性能的影响。结果表明,部分填充混凝土能减小钢桁梁桥的竖向位移,减小钢桁梁桥下弦杆的应力,增加钢桁梁桥的刚度,提高其承载力;填充系数对桥梁位移、应力和动力特性的影响不尽相同,设计时应综合考虑选择填充长度。