单箱多室宽箱梁偏载增大系数经验公式探讨

单箱多室宽箱梁具有整体性良好、宽度较大等诸多优点,在交通量日益增大的公路桥梁与城市桥梁中得到了广泛应用。现有单箱多室宽箱梁偏载增大系数计算方法均存在过程复杂或结果不能满足工程需求等问题,无法在初步设计中快速使用。该文探讨8个偏载增大系数的影响因素,利用横向框架法计算偏载系数,提出偏载增大系数经验公式;并运用吉林市秀水街宽箱梁桥验证。

基于ABAQUS及MIDAS空间梁格法分析宽箱梁偏载系数

宽箱梁结构体系偏载效应比较显著,计算不当可降低结构的安全储备,在极限状态下还可造成支座脱空,使结构处于及其危险的状态。采用ABAQUS及MIDAS空间梁格法对实例桥梁进行有限元建模,得到偏载系数理论值,并将其与CDN加载试验验证过的偏载系数实测值、通过经验系数法、偏心压力法、修正的偏心压力法、模态分析法等方法得到的偏载系数计算值进行比较,结果表明,模态分析法更适合于宽桥偏载系数的计算,对今后的桥梁设计有一定的指导意义。

宽箱梁钢拱桥受力分析方法研究

为研究宽箱梁钢拱桥采用常规的二维或空间杆系有限元分析方法能否真实反映结构的受力特性,以南昌市艾溪湖大桥主桥(主跨108m,全钢结构的外倾式拱肋系杆拱桥,钢梁最大宽度73m)为背景,采用通用有限元软件ANSYS分别建立该桥杆系有限元模型与杆系板壳混合有限元模型,对比计算分析了不同荷载工况下拱肋以及主梁的受力情况。分析结果表明,2种模型均可用于拱肋的受力计算,但采用杆系模型时不能真实反映主梁的受力特点,需采用混合模型用于主梁受力分析。

大悬臂预应力混凝土宽箱梁桥抗裂影响因素分析

针对大悬臂宽箱梁悬臂板根部容易开裂的问题,以某大悬臂预应力混凝土宽箱梁桥为工程背景,采用ansys软件建立精细的空间块体模型,设置9个荷载工况,分析预应力、恒载、偏载、对称活载、正温度梯度、负温度梯度、整体升温、整体降温、收缩变形对结构应力的影响,根据拉应力的分布,总结出各工况抗裂特点,得出对悬臂板根部横向拉应力影响大的主要因素为活载、负温度梯度、收缩变形。

三跨连续曲线宽箱梁力学特性有限元分析与模型试验

基于梁格法、有限单元法以及比拟正交异性板法的基本原理,针对曲线宽箱梁特殊的截面特点,建立了一种简单实用又具有足够精度的改进梁格法,即比拟板-梁格法,并提出该方法用于梁格划分以及截面特性计算的一般方法;同时,模拟实际工程,建立曲线宽箱梁桥的传统梁格模型、比拟板-梁格模型以及精细的三维实体有限元模型,研究曲线宽箱梁在不同荷载作用下的空间受力情况及内力横向传递机制;制作三跨连续曲线宽箱梁桥的有机玻璃模型,采用静力加载的方式来测得曲梁控制截面上的应变和挠度,并提出用不均匀系数来表达曲线桥的不均匀受力;将试验结果与有限元模型的计算结果进行比较分析,验算比拟板-梁格模型的计算精度及实用性,同时得到了连续曲线宽箱梁的应力与挠度横向分布规律。结果表明:比拟板-梁格模型的计算精度高于传统梁格模型,同实体单元法相比,比拟板-梁格法的模型简单且计算方便,便于工程设计应用。

多跨连续曲线宽箱梁桥支座反力与平面内变形分析

支座反力与平面内变形是曲线宽箱梁桥设计中的关键问题。该文针对某5跨连续曲线宽箱梁桥实际工程,基于比拟板-梁格法及有限元软件,建立结构空间计算模型,分析自重、车辆偏心荷载与离心力,以及温度共同作用下曲线宽箱梁桥的支座反力与变形。得到了曲线宽箱梁桥的切向、径向与竖向支座反力分布规律以及平面内变形规律。

比拟板-梁格法在曲线宽箱梁桥分析中的应用

传统梁格法的计算精度有限,而实体元法又使用不方便,基于比拟正交异性板法和梁格法的基本原理,提出了适用于曲线宽箱梁桥计算的比拟板-梁格法,并总结了该方法在梁格划分以及截面特性计算方面的一般性,实例验算证明该方法所建模型的计算精度较高,具有一定的实用性。

鄂东长江公路大桥宽箱梁C55高性能混凝土试验研究

结合鄂东长江公路大桥边跨预应力混凝土宽箱梁的施工,重点研究了掺入适量矿物掺合料、聚丙烯纤维对箱梁C55高性能混凝土的物理力学性能和长期耐久性的影响。试验结果表明,采用聚羧酸盐高效减水剂,掺入20%Ⅰ级粉煤灰或15%粉煤灰与10%矿粉复掺配制的箱梁C55高性能混凝土具有良好的工作性能、较高的早期强度和较大的后期强度增长,以及很高的抗氯离子渗透性和抗冻性,特别是具有较低水化热温升、较小收缩和徐变变形特性,有利于改善箱梁混凝土的抗裂性。

顶板横向预应力作用下宽箱梁空间效应分析

针对宽箱梁受力表现出较强的空间效应的特点,建立精细化的空间有限元模型,以恒载(自重加二期恒载)作用下的力学分布作为基础,对比研究了考虑顶板横向预应力作用时的宽箱梁受力特点,得到了一些有益的结论。

曲线宽箱梁桥模型试验研究

模拟实际工程,采用有机玻璃按1∶30的几何尺寸,制作3跨曲线连续宽箱梁模型。通过静载试验,实测得到了曲线宽箱梁的应力与挠度横向分布规律,分析了曲线宽箱梁内、外侧受力的不均匀性,包括支座反力、应力及挠度的不均匀性。有限元分析结果与试验数据比较,表明两者吻合较好。

低高度混凝土单箱单室宽箱梁剪力滞效应研究

为明确宽跨比、宽高比均较大的低高度混凝土单箱单室连续梁桥在施工和成桥阶段主要荷载作用下的剪力滞效应分布特点,通过空间实体模型与平面杆系模型相结合的有限元法对山东济南黄河三桥引桥预应力混凝土单箱单室宽箱梁的空间应力响应进行了研究。研究表明:施工和成桥运营阶段,边跨和中跨跨中断面的剪力滞效应均较小,而中支点断面的剪力滞效应十分显著,且在预应力张拉前后分别呈现明显的正、负剪力滞效应。计算结果还表明,剪力滞效应对该连续梁桥的结构内力影响并不明显,空间实体与平面杆系有限元分析存在的差别主要是由于顶底板刚度所占比例较大而带来的全断面内的应力重分布所导致的。研究成果可为今后类似工程的设计、施工及长期监测研究提供参考。

预应力混凝土连续宽箱梁空间效应分析

为研究连续宽箱梁结构的空间效应,以南京市纬七路工程某预应力混凝土连续宽箱梁桥为例,采用Midas/Civil软件建立该桥上部结构空间梁格模型,分析了施工阶段和车辆荷载作用下,上部结构典型截面的应力分布。结果表明:施工阶段,截面局部拉应力值较大;成桥后,车辆活载作用下截面应力值较小,恒载起主导作用;截面应力分布不满足平截面假定,且边腹板处剪力滞效应显著,体现出空间效应显著,应采用更加精细化的模型进行此类结构分析。

连续宽箱梁桥活载正应力增大系数研究

针对连续箱梁桥设计过程中活载正应力增大系数已有计算方法的不足,以某混凝土连续宽箱梁桥为背景,建立实体单元空间有限元计算模型,将全桥关键截面各个位置点的正应力增大系数计算值与已有方法所得值进行对比,探讨已有方法的可行性,以供同类工程设计参考。

城市高架弧形底宽箱梁桥横向效应分析

以上海市沪闵路高架道路二期工程弧形底宽箱梁工程为研究对象,以有限元法分析了箱梁断面在自重和外荷载作用下的断面横向效应,分析探讨了墩顶横梁刚度、支承间的横向距离及腹板厚度对横向应力的影响,可供桥梁结构设计参考。

变截面长悬臂宽箱梁桥翼缘有效宽度研究

应用空间板壳有限元、平面杆系有限元和德国DIN1075规范对20座变截面长悬臂宽箱梁桥3个控制截面的恒载正应力进行了分析,详细研究了截面的剪力滞效应.并据此结果提出了按德国DIN1075模式计算时各控制断面的等效简支跨长的合理取值方法,通过补充有关条文使新规范的制定更为科学合理.

宽箱梁荷载横向分布的探讨

变截面连续箱梁桥、连续刚架桥的设计,一般均将桥跨结构视作弹性梁元,采用平面杆系程序计算。荷载偏心用增大系数法考虑,增大系数的取值对于宽跨比很大的城市桥梁具有很大的任意性。本文以某实桥为背景,采用ANSYS结构分析通用程序计算了多个特征断面各腹板的横向分布系数。据此,对照了按荷载横向分布简化算法的计算结果,所得出的结论,可为同类工程设计提供参考。

弧形底宽箱梁横向预应力空间作用效应分析

以上海市中环线工程为工程背景 ,讨论了宽跨比较大的弧形底单箱多室箱梁在横向预应力作用下的受力特性。建立空间有限元模型分析横向预应力的空间效应 ,分别讨论了横梁和顶板中横向预应力对结构的影响 ,得出箱梁横向应力沿结构纵向和横向的分布规律。

宽箱梁独塔斜拉桥主梁正应力不均匀分布研究

采用三维实体有限元模型,对一座宽箱梁预应力混凝土独塔斜拉桥在恒载作用下主梁断面的正应力不均匀分布进行了研究,得出一些有益的结论,为同类桥梁的设计提供了参考。

多箱室宽箱梁截面参数对顶板横向受力的影响分析

多箱室宽箱梁顶板作为直接承受外部荷载的主要结构,受力复杂,常常需要对其进行考虑框架效应影响的横向计算,必要时采用实体有限元分析。运用ANSYS建立箱梁局部实体有限元模型,主要研究了梁截面参数对顶板受力性能的影响,如梁高、腹板斜率、腹板厚度、底板厚度、箱室布置及横向预应力间距等等。结果表明:箱室布置是箱梁顶板受力性能优劣的决定因素;其次合理的预应力间距布置能极大改善顶板受力性能;梁高、腹板厚、底板厚对顶板受力性能影响较小,且其值增加为有利影响;腹板斜率对顶板受力几乎无影响。

预应力混凝土变宽箱梁偏载系数研究

介绍了单箱多室变宽箱梁在偏心荷载作用下的力学行为、偏载系数简化计算的原理和简化计算方法。并通过工程实例,将各种方法的计算结果与空间有限元法计算结果进行比较,最后推荐了在设计过程中应采用的较合理的计算方法。