纵向曲线箱形梁结构底板横向应力分析

为了解小半径曲线箱梁结构底板受力特性,以底板纵向微段为分析对象,结合其传力机理,对该类结构底板横向应力的计算方法进行研究。依据径向力学平衡,将底板轴向力转变为径向等效荷载,并参照单室箱梁下翼缘正应力分布形式,推导出箱梁底板横向应力计算公式。以中马友谊大桥19号V型墩为工程背景,分别采用本文方法和有限元法计算了底板横向正应力,结果显示:箱梁底板横向正应力大小与曲率半径、底板刚度、腹板刚度有关;曲线外形引起纵横向应力耦合,受力复杂,该类结构底板横向正应力较大;本文方法相对有限元求解横向应力偏大,但相差较小。

G-M法在小半径曲线箱形梁桥受力分析中的应用与研究

为了简化计算,提高计算精度,解决将箱梁比拟成正交同性板时,其横向抗弯刚度Dy、综合抗扭刚度H与实际值出入较大的难题,该文采用正交异性板在桥跨结构静力分析上的独特优点,选择箱梁桥跨结构比拟法的难点Dy的确定作为突破口,通过空腹框架比拟导出了等效Dy的普遍公式;再代入通过构造异性板理论导出的,以Dx、Dy函数关系表示的H公式。然后对比拟正交异性板进行理论分析,从而简化计算,提高了计算精度,并通过绥芬河市小半径曲线箱形梁桥荷载试验进行验证。研究表明:采用该方法所得的结果和采用有限元分析法所得的结果符合较好,且计算方法简单,计算精度较高,可以应用于其它小半径曲线箱形梁桥的受力分析。

支承方式对小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥受力性能的影响研究

由于构造方面的原因,曲线桥存在"弯-扭"耦合[1]作用,由于小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥曲率半径较小,其"弯-扭"耦合作用更加明显,为了讨论和验证支座的布置方式对小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥受力的影响。该文通过改变小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥支承方式,采用粱格法来建立有限元模型分析支承方式对小半径鱼腹式连续曲线箱梁梁桥纵向弯矩、扭矩和支座反力的影响。数据表明,双支座可以有效减小小半径鱼腹式连续曲线箱形梁桥的扭矩,可以使内、外侧支座的支反力趋于相等,使小半径鱼腹式梁桥受力更加合理,但是对纵向弯矩的影响较小。该文的结论对今后的设计工作有一定的指导意义。

印度机库曲线箱形梁的制作

主要介绍了印度某机场机库曲线箱形梁的制作过程。该制作执行美国AWSD1.1标准,曲线箱形梁的4条主焊缝要求全熔透一级。曲线箱形梁的腹板采用数控切割下料,对接采用了垫板反变形的焊接方法,采用自制机械跟踪对腹板曲线坡口实现自动对称切割,并以腹板为模板在专用平台的胎架上组对盖板。采用二氧化碳气体保护焊打底、填充,埋弧焊盖面,首榀钢梁整体预拼装等工艺方法,成功地完成了印度机库的制作任务。

钢筋混凝土曲线箱梁非线性分析的有限段元法

建立了一种钢筋混凝土曲线箱形梁非线性分析的计算模型 .为处理材料非线性横截面采用了有限分割法 ,沿跨长方向采用高斯积分法 .由亚弹性正交各向异性理论 ,建立了混凝土的本构模型 .采用了Darwin和Pec knold的非线性应力 -应变表达式 ,将三维弹塑性问题分解为一维问题的组合求解 .使得计算量大大减少 ,节约计算容量 .算例表明了模型的有效性和正确性 ,能反映钢筋混凝土箱形梁在单调加载条件下从弹性、非弹性直至极限荷载范围内的应力。

薄壁曲线箱梁空间分析的梁段单元

广义符拉索夫薄壁梁理论耦合有限元技术 ,推导出一种能模拟拉压、弯曲、扭转、扭翘、剪切和剪力滞效应的薄壁曲线箱梁梁段单元。单元为两节点九自由度 ,除了常规梁单元的六个自由度外 ,还有三个分别考虑扭翘、剪切和剪力滞效应的自由度。利用变分原理在曲线坐标系下推导了单元刚度矩阵的显式及其等效结点荷载列阵。并在推导中考虑了曲线箱梁横截面剪心与形心不重合的影响。算例表明了本单元的有效性和准确性。

钢筋混凝土曲线箱梁非线性分析

本文使用分层退化壳单元对钢筋混凝土曲线箱梁弯曲、扭转时的材料和几何非线性行为进行了研究,总结出了钢筋混凝土曲线箱梁非线性荷载-位移曲线的变化规律.从计算结果的比较分析中,总结出了用分层板(壳)单元分析钢筋混凝土曲线箱梁时经济、合理的分层数目.

曲线箱梁桥地震反应的频域精细传递矩阵法

本文将高精度的精细积分法和力学概念清晰的传递矩阵法结合起来,以微分方程和矩阵分析理论为基础,提出了一种新的精细传递矩阵形式,在频域内对曲线箱梁桥地震反应进行分析。与传统的传递矩阵法相比,无需对微分方程进行求解,只需按照迭代公式进行计算,就可以得到所需要的传递矩阵。这种方法公式简单,理论上可实现任意精度要求,而且计算效率较高。能够快速、高精度地进行曲线梁桥的地震反应分析。算例显示了精细传递矩阵法的有效性。。

曲线箱梁剪滞效应及有效宽度的理论分析

推导了曲线箱梁剪滞效应的基本微分方程，据此求得不同支承条件及荷载型式的剪切位移ｆ（φ）的解，从而得到各种情况的剪滞系数及有效宽度比的计算公式，最后，探讨了曲线箱梁剪滞效应随跨宽比Ｌ／２ｂ、径宽比Ｒ０／２ｂ等的变化特性。

基于传递矩阵法曲线桥的振动特性分析

根据曲线桥的结构特点,将曲线桥离散成多个无质量的曲梁单元和包含质量的刚体,刚体包含质量和转动惯量.应用传递矩阵法建立曲线箱形截面梁的振动传递矩阵,求解频率方程,得到曲线箱形梁桥的固有频率值和相应振型,分析其振动动态特性.

求曲线箱梁桥自振频率的精细传递矩阵法

将高精度的精细积分法和力学概念清晰的传递矩阵法结合起来,以微分方程和矩阵分析理论为基础,提出了一种新的精细传递矩阵形式,推导了该方法的计算公式,并用于求解曲线箱形梁桥的自振频率.与传统的传递矩阵法相比,无需对微分方程组进行求解,只需按照迭代公式进行计算,就可以得到所需要的传递矩阵.根据边界条件,运用频率搜索方法便可得到结构的自振频率.提出的方法虽然是条件稳定的,但是稳定性条件极易满足.算例表明本文方法的有效性.

曲线变截面连续箱形钢桥的空间仿真分析

通过上海中环线北翟路NWK17～K19曲线变截面连续箱形钢桥的实际工程,借助于有限元分析程序,建立结构三维仿真实体、板壳分析模型,对此结构进行全面的力学分析。计算内容包括支座偏心调整、变形、应力以及节段局部失稳。计算结果为实际工程设计提供理论依据,也为类似曲线梁桥的设计提供有价值的参考。

曲箱梁考虑剪力滞效应的弯扭耦合分析

本文以薄壁曲梁理论为基础 ,建立了薄壁曲线箱形梁考虑剪力滞效应的控制微分方程 ,提出了用样条有限点法 (SFPM)分析薄壁曲线箱形梁剪力滞问题。考虑曲线箱梁的弯曲、扭转、翘曲和剪力滞效应等 ,以位移v ,w和θ作为基本未知量 ,采用三次B样条函数作为位移插值函数 ,从最小势能原理出发 ,建立了样条离散化的刚度方程。推出了精确的刚度矩阵显式 ,并编制了相应的计算程序。样条有限点法将三维箱梁弯曲问题简化为一维问题 ,由于样条函数具有很好的光滑性 ,因而此方法能以极少的未知量得到较高的精度。文中给出了典型的计算实例 ,还分析了曲率半径及荷载形式对剪力滞效应的影响。

薄壁箱梁剪力滞效应数值计算

运用有限元方法,采用板壳单元——Shell 63单元,对薄壁直线箱梁和薄壁曲线箱梁剪力滞效应分别进行了数值计算.将直线箱梁剪力滞效应的数值计算结果与变分法理论计算值及模型试验值进行了对比,三者吻合较好,验证了本研究数值方法的正确性.在有限元理论的基础上,进一步计算了曲线箱梁在静力荷载作用下的挠度、应力、应变及剪力滞系数值,分析了曲率半径等因素对曲线箱梁剪力滞效应的影响.计算结果表明,曲率半径对曲线箱梁的剪力滞效应影响较大.与直线箱梁相比,截面相同位置处的剪力滞系数随曲率半径的减小而增大,增幅远超过5%以上,因此在曲线箱梁的设计中应对曲率半径加以考虑.

小半径独墩式弯桥梁体偏移原因分析及纠编处理

小半径独墩式混凝土曲线连续箱形梁桥力学特征比起直桥复杂很多,引起整个梁体侧向偏移等病害的原因并不单一,由多种原因组合影响。该文应用Midas/Civil软件对此类桥型进行有限元模拟,通过敏感性分析,比较造成侧向偏移各因素影响的程度。模拟后分析数据得出,该桥型梁体侧向偏移病害的主要影响因素为车辆荷载偏载作用,其次为系统温差累积影响;针对该桥病害提出合理的纠偏加固设计,保证方案合理可行后,进行纠偏加固施工。纠偏加固过程中,采用PLC液压千斤顶同步顶推技术,能够准确高效地进行加固施工。工程竣工后,发现采用独柱墩增设钢悬臂的方案,可以有效消除该桥的梁体侧向偏移问题。