斜腹板倾角对流线型箱型结构涡振性能影响的数值研究

桥梁结构气动外形是影响桥梁结构涡激振动的重要因素。以某大桥流线型箱型断面为研究对象,通过数值模拟计算,研究了斜腹板倾角对流线型箱型断面涡激振动性能的影响,得出结论:流线型箱型结构发生涡振的风攻角以及风速锁定区间不受斜腹板倾角变化影响;最大竖向涡振振幅随斜腹板倾角的增大呈指数型增大。

三角形展开法在曲线钢桥斜腹板放样中的应用

目前可以对曲面放样展开的软件有很多,应用比较广的软件有Catia、犀牛、SolidWorks等。在众多软件中,曲面展开最基本的原理是三角形展开法。由于曲线钢桥斜腹板为单向曲面,曲面形式相对简单,完全可以使用三角形展开法借助CAD、Excel软件放样展开。本文介绍了三角形展开法在曲线钢桥斜腹板上的应用及CAD、Excel在三维曲面展开的应用。

横梁预应力束的平弯对混凝土斜拉桥边箱斜腹板的影响

分析了采用双边箱主梁截面的混凝土斜拉桥张拉横梁平弯预应力束时边箱斜腹板混凝土出现的横桥向裂缝,基于弹性理论分析了这种情况下混凝土主拉应力。假设预应力束的平弯曲线为直线,用直线段上的均布荷载代替预应力束对斜腹板的作用,采用无限大板作用集中力的弹性力学公式,通过对直线段上应力积分和坐标变换,求得了估计这种情况下的斜腹板混凝土主拉应力的公式,并据此提出减小主拉应力的方法。理论分析结果显示,将预应力束的平弯曲线用直线代替产生的误差不超过2%,该公式计算结果与有限元结果及实测数据比较表明,主拉应力的计算误差小于0.2MPa,结果满足工程精度需要,该方法可行。

斜腹板钢箱组合梁负弯矩区非线性受力性能

通过模型试验研究了斜腹板钢箱组合连续梁中间支座处负弯矩区的非线性力学性能.测试了在不同荷载作用下沿纵向各部位的变形、不同截面的应变分布、混凝土板的裂缝分布、钢与混凝土之间的相对滑移以及整个结构的极限承载力等.试验表明,试件在加载初始阶段呈现线弹性,但由于混凝土裂缝较早出现,试件在大部分的加载过程中表现为非线性特征;此外,混凝土中钢筋配筋率对斜腹板钢箱组合梁受力的影响显著,配筋率较少时组合梁在混凝土开裂后刚度降低很快,并使得钢梁较早屈服,而配筋率适当的斜腹板钢箱组合梁表现出了较好的力学性能.试验结果与现行组合梁设计方法对比分析表明,规范规定采用简化折减刚度法计算斜腹板钢箱组合梁的整体变形是安全可行的,以混凝土裂缝宽度为0.2mm对应的承载能力作为斜腹板钢箱组合梁正常使用状态下的承载力具有较大的安全储备.

斜腹板箱形截面的扭转几何特性

根据薄壁箱梁约束扭转理论中的几何特性计算过程,推导斜腹板双室箱形截面的扭转中心、主扇性坐标及主扇性惯性矩的实用计算公式,数值算例验证所推导公式的正确性。以所推导的实用公式为基础,结合数值算例,详细分析斜腹板倾角、悬臂板宽度及梁高等参数变化对斜腹板双室箱形截面的扭转中心、主扇性坐标及主扇性惯性矩的影响规律。研究结果表明:扭转中心至顶板中面的距离随着斜腹板倾角的增大而增大,但该距离与梁高之比却随着梁高的增大而减小;随着悬臂板宽度的增大,悬臂板自由端处的主扇性坐标将显著增大;随着斜腹板倾角的增大,主扇性惯性矩具有先增大后减小的变化规律;当悬臂板宽度较大时,主扇性惯性矩随悬臂板宽度的增大而迅速增大,梁高较大时主扇性惯性矩的增大程度尤为显著。

斜腹板倾角对扁平箱梁颤振性能影响及量化研究

开展了斜腹板倾角对扁平箱梁颤振性能影响及颤振性能量化的研究。设计制作了仅改变斜腹板倾角,固定宽度和高度的两组节段模型,保持测试系统的动力参数不变,采用风洞试验的方式获得了不同模型的颤振性能。测试结果表明:当扁平箱梁的宽高比在11左右时,在+5~°风攻角条件下,颤振临界风速受斜腹板倾角的影响较显著,而在0~°风攻角下此影响不明显;当宽高比在7左右时,无论在0~°或是+5~°风攻角条件下,斜腹板倾角对于颤振的影响均不明显。利用测试获得的两组模型的颤振导数,发现了斜腹板倾角的改变会造成耦合导数H_3~*和直接导数A_2~*的显著改变,从而导致了颤振临界风速的显著变化。根据试验数据和计算结果,采用颤振临界风速解析计算式中的颤振因子,量化了风攻角和斜腹板倾角对扁平箱梁颤振的影响,给出了不同条件下的颤振因子。相对于目前规范中颤振计算时的单一折减系数,条件化的颤振因子能够较准确地计算出扁平箱梁的颤振临界风速。研究成果也对如何有效改进扁平箱梁的气动布局有参考意义。

大悬臂展翼斜腹板连续箱梁在城市桥梁中的设计与应用

结合当前城市交通建设发展的需要,对大悬臂展翼斜腹板连续箱梁桥的横断面布置、结构计算方法、构造设计、施工方法进行了重点阐述,并通过和几种常见截面形式城市桥梁、高速公路桥梁的技术经济比较,提出了其应用范围,对进行城市桥梁和高速公路桥梁设计具有一定的参考和借鉴意义。

斜拉桥箱形主梁斜腹板的合理厚度分析

针对斜拉桥中双箱式主梁,采用三维有限元分析方法,建立具有不同斜腹板厚度(18 cm,24 cm,30 cm,35 cm,40 cm)的5个箱形主梁有限元模型,分析其空间应力分布特点,归纳出斜拉桥中此类双箱单室倒梯形截面的薄弱环节及斜拉桥箱梁在不同斜腹板厚度下的应力变化。考虑到梁段以外附近区域的作用,在其两端截面上施加由平面杆系结构分析所得的端面内力,另外,索力和预加力(梁纵向、横隔梁横向、斜腹板竖向)也施加在相应的位置,分析了不同工况下箱形主梁在自重、索力和预应力作用下的空间应力效应。通过对以上工况计算结果的静力分析,归纳出斜拉桥中此类双箱式截面的应力分布特点,并提出斜腹板厚度的合理化建议。分析表明:斜腹板厚度为30 cm左右时,主梁的应力分布比较合理。

铁路斜腹板简支箱梁温度应力计算方法研究

温度应力是导致预应力混凝土桥梁结构产生裂缝的主要原因之一。为了研究箱梁温度应力分布规律,以盘营客运专线单线预制斜腹板箱梁为研究对象,分别采用规范计算法、考虑空间整体效应的温度应力计算法^([1])、有限元计算法3种方法,对箱梁温度应力进行系统的计算分析,并对各方法计算结果进行比较。结果表明,规范法未能考虑空间整体效应,是偏于不安全的,考虑空间整体效应的温度应力计算法与有限元计算法吻合较好。设计中应考虑空间整体效应的影响,方能得出与实际更吻合的应力结果。结合盘营客运专线简支箱梁温度应力计算结果,提出斜腹板箱梁温度应力的计算方法,为工程设计和施工提供可靠的依据。

斜腹板倾斜角度对斜拉桥箱形主梁应力的影响

利用结构有限元分析程序ANSYS,改变斜拉桥的斜腹板倾斜角度,对不同情况下的箱形主梁建立了五个有限元模型.分析了箱形主梁的应力分布特点,归纳出斜拉桥中此类双箱单室倒梯形截面的薄弱环节及斜拉桥箱梁在不同斜腹板倾斜角度下的应力变化.考虑到梁段以外附近区域的作用,在其两端面上施加了由平面杆系结构分析所得的端面内力,另外,索力和预加力(梁纵向、横隔梁横向、斜腹板竖向)也施加在相应的位置,分析了不同斜腹板倾斜角度下的箱形主梁在自重、索力和预应力作用下的空间应力效应.通过对以上工况计算结果的分析,得出了一些结论,给出了斜腹板倾斜角度的合理化建议,以望对今后斜拉桥主梁的设计和施工提供一定的参考.

九堡大桥斜腹板槽形钢梁顶推局部受力分析

杭州九堡大桥南引桥为斜腹板槽形钢梁和混凝土桥面板组成的大跨度组合结构桥梁。槽形钢梁采用顶推法施工,不设临时墩,最大悬臂长85 m,顶推总长度916 m;支撑反力由腹板承受,应力集中现象明显。利用有限元软件M IDAS/C ivil进行顶推施工仿真模拟,研究了各墩支撑反力的变化规律以及垫板刚度对槽形钢梁局部受力的影响,并分析了钢梁的应力变化规律。

斜腹板宽箱梁桥全桥实体仿真分析

应用土木专用非线性及细部分析软件Midas FEA建立一联3×35m斜腹板宽箱梁桥的实体有限元分析模型,并根据实际施工顺序及成桥状态对全桥进行各施工阶段和成桥状态的仿真分析,为此类桥梁的设计和施工积累经验。

斜腹板箱形梁桥腹板剪力分布的空间三维有限元分析

为了研究斜腹板单箱多室箱梁在不同边腹板斜度、边界条件和箱室数量等条件下的腹板剪力分配规律,采用三维有限元分析软件对单箱多室箱梁进行数值模拟,通过后处理“局部方向内力总和”提取出箱梁各道腹板的剪力值并运用剪力增大系数的概念进行对比分析.结果表明:边腹板斜率增大,对剪力分配影响较小;支座数量的增多使得梁端支座反力在腹板中的分布更为均匀,多支座可有效降低边腹板承担剪力的比例;箱室的数量减少,可使剪力分布趋于均匀分布.

大悬臂斜腹板箱梁力学分析的空间网格模型探讨

与常规箱梁相比,大悬臂斜腹板箱梁增加了大量的横隔板及悬臂下的挑梁,并且宽跨比常接近于1,其空间受力效益将更加突出,传统的剪力-柔性梁格法针对此类结构的计算精度受到了限制。文中选取某预应力大悬臂箱梁的一跨为研究对象,采用大型桥梁有限元计算通用软件midas Civil/FEA分别建立空间网格模型和三维实体模型,进行受力对比分析,验证了空间网格模型的合理性,完善了此类新型结构的计算理论和设计方法。

斜腹板连续梁桥设计研究

本文介绍了某斜腹板桥梁的设计计算,采用midas进行数值模拟,计算结果表明该桥梁结构承载能力满足规范要求。

大悬臂斜腹板宽幅箱梁剪力分析

通过工程实例和ANSYS计算,分析大悬臂斜腹板宽幅箱梁在自重作用下各腹板剪力传递的特点,并对影响剪力传递的因素进行研究,为该种桥型的的设计提出建议。

杭州九堡大桥斜腹板槽形钢梁顶推过程中的参数分析

以杭州市九堡大桥南引桥斜腹板槽形钢梁顶推为研究对象,通过建立空间有限元模型,分析了钢梁腹板厚度与顶推中局压承载力的关系,对顶推中导梁参数进行了最优化分析,为该桥顶推顺利实施提供了有益参考。

单箱双室斜腹板连续箱梁悬臂浇筑法施工

对悬臂浇筑法的施工技术及其施工过程的控制进行较为详实的阐述,并以浙江省新昌县沃西大桥工程为基础对单箱双室斜腹板连续箱梁的施工技术和特点加以总结。

大斜腹板箱梁混凝土浇筑施工工艺试验

广东省珠江三角洲环线高速公路黄冈至花山段位于广州市花都区狮岭镇境内山前大道段,采取共线高架桥设计,其中在南航碧花园、金碧御水山庄、芙蓉大道、芙蓉嶂泄洪渠段采用整幅式斜腹板现浇箱梁一次落架施工。整幅式斜腹板现浇箱梁宽33.2m。为了确保施工安全,采用4m长和1∶1的足尺模型进行了试验。

缓坡斜腹板箱梁抗上浮施工工法

该工法是以金钟河大街立交工程缓坡斜腹板箱梁施工为对象，以缓坡斜腹板箱梁抗上浮为核心，经过工程实践而形成的综合施工方法。