高铁斜拉桥组合梁桥面板有效宽度系数研究

为研究斜拉桥组合梁混凝土板在拉索轴向压力和弯矩共同作用下有效宽度系数沿桥跨长度方向的分布规律,以一座高速铁路组合梁斜拉桥为实例,建立有限元模型,计算跨中及桥塔位置组合梁段混凝土有效宽度系数,并与规范推荐值进行对比验证。同时,计算压弯综合作用对混凝土正应力的影响。结果表明:拉索轴向压力作用下,混凝土有效宽度系数由跨中向桥塔逐渐增大;弯矩作用下,混凝土有效宽度系数由跨中向桥塔逐渐减小;采用有限元模型计算得到的斜拉桥组合梁混凝土有效宽度系数能够综合考虑拉索轴向压力和弯矩,比规范推荐值更安全;压弯作用下的有效宽度系数能够较好评判混凝土正应力横向分布不均匀程度。

钢闸门面板有效宽度系数近似计算方法

本文通过对水利水电工程钢闸门有效宽度系数计算目前研究现状的分析,根据规范数据,利用优化拟合的方法给出钢闸门面板有效宽度系数的计算公式,应用方便,精度高。

内藏钢板支撑剪力墙有效宽度系数的影响因素分析

介绍了内藏钢板支撑剪力墙这种新型抗侧力支撑体系的特点及性能,通过对其屈服前刚度的有限元分析,推导出内藏钢板支撑剪力墙有效宽度系数的影响因素,并提出了内藏钢板支撑剪力墙的相关构造措施,可为进一步的研究和《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ 99-98)的修订提供参考.

组合梁斜拉桥有效宽度系数及实用计算方法

为了掌握组合斜拉桥主梁混凝土桥面板在轴向力和弯矩共同作用下有效宽度系数沿跨长方向的分布规律,进行了空间有限元计算,提出了斜拉索水平轴向力作用下混凝土桥面板有效宽度系数沿跨长方向分布曲线计算公式。同时,通过理论分析得出了弯矩作用下混凝土桥面板有效宽度系数计算方法。研究结果表明:斜拉索水平轴向力在混凝土桥面板中的传递角度可取28°;综合考虑轴力和弯矩复合作用的有效宽度系数实用计算方法,能够准确反映组合斜拉桥混凝土板的应力状态,对保证结构安全、改进设计方法具有重要参考价值。

大跨叠合梁斜拉桥主梁有效宽度分析与研究

为研究大跨叠合梁斜拉桥主梁在弯矩和轴力共同作用的有效分布宽度问题,利用桥梁有限元软件Midas Civil和Midas FEA,选取主跨跨中和主跨L/4区段处作为研究区域,分别建立3个有限元模型:全桥整体杆系、局部杆系、局部实体单元模型,计算混凝土桥面板的正应力分布情况,对比国内外叠合梁规范,分析此混合梁斜拉桥在叠合梁设计上的安全性与合理性,为同类斜拉桥在叠合主梁上的设计提供一定的参考。

车辆荷载和疲劳荷载作用下钢桥面板有效工作宽度计算分析

目的研究车辆和疲劳荷载作用下钢桥面板有效工作宽度的计算方法.方法选取国内某大桥主跨建立节段钢箱梁有限元模型和单个U肋模型,对车辆荷载纵桥向和横桥向加载形式、计算截面位置及加载位置进行分析.结果当车辆相邻车轮横向间距为1.3、1.8、2 m时,其有效工作宽度未发生重叠,可采用横向单侧车轮加载计算钢桥面板的有效工作宽度.当车辆纵向轴距为1.2 m和1.4 m时,其前后轴的作用效应发生重叠,因此需考虑前后轴共同作用计算钢桥面板有效工作宽度.在靠近中腹板各600 mm左右,中腹板附近U肋下缘应力变化很大,在55.4%左右,超出这个范围U肋下缘应力变化很小,各U肋下缘应力值在5.2%左右变化.相对于顶板厚度为16 mm模型,不同顶板板厚的U肋下缘应力、顶板应力和桥面板变形的有效工作宽度系数变化分别在20%、2%、14%以内.结论提出的钢桥面板顶板有效工作宽度和U肋下缘应力有效工作宽度及变形有效分布宽度计算方法,为钢桥面板第二体系与疲劳的计算提供简便方法.

边梁对空心板柱结构等代梁宽度取值的影响

针对水平荷载作用下带边梁的现浇混凝土空心板柱结构等代框架计算模型中等代梁宽度的取值问题,运用有限元分析程序对4组28种不同几何参数的空心板柱结构进行水平荷载作用下的弹性计算分析,研究等代梁宽度与结构几何参数的内在关系,从而得到等代梁有效宽度系数的计算公式以及边梁抗弯刚度的增大系数,为进一步计算提供了依据.

钢混组合梁宽桥的箱室划分研究

为研究钢混组合宽桥的最优箱室划分方法,分别从桥梁纵向受力、桥面板横向受力以及相关工程措施等角度,采用控制变量法,依照现行桥梁设计规范,对组合梁案例进行了计算和分析,得出了较为经济、合理的组合梁宽桥箱室划分方法和建议参数值。

湿接缝滞后浇筑施工的叠合梁斜拉桥桥面板剪力滞效应研究

叠合梁斜拉桥湿接缝滞后浇筑施工方案可大幅缩短工期,但施工过程中预制桥面板与现浇湿接缝混凝土龄期不同,使得收缩徐变问题复杂化。为在缩短工期的同时减小混凝土收缩徐变对桥面板剪力滞效应的不利影响,依托某大跨度叠合梁斜拉桥工程实例,采用有限元法研究不同龄期的混凝土收缩徐变对双边箱叠合梁桥面板剪力滞效应的影响,提出斜拉索张拉顺序优化方案,计算得到施工方案优化前、后桥面板的剪力滞系数及有效宽度系数。研究结果表明:(1)不同龄期混凝土收缩徐变会使叠合梁混凝土桥面板剪力滞系数沿截面横向均匀下降,并对桥面板的抗裂性产生不利影响;(2)叠合梁斜拉桥湿接缝滞后浇筑施工过程中,将斜拉索张拉时机调整至湿接缝浇筑并养护完成后,可使混凝土收缩徐变影响下桥面板负剪力滞效应得到一定程度缓解;(3)优化斜拉索张拉顺序施工方案,可降低混凝土收缩徐变对桥面板有效宽度系数下降的不利影响,使桥面板有效宽度系数最大增幅达到19%。

中等跨径连续钢箱梁桥上部结构的标准化设计研究

针对公路正交异性连续钢箱梁桥,以适用于工业化生产为目标,运用模块化原理对箱梁纵、横向的标准化设计进行了探讨。在标准化设计的基础上,对采用标准件的正交异性桥面板进行参数分析,结果表明加劲肋的刚性与横隔板间距有着密切关系;基于梁格法引入了有效宽度系数来简化分析剪力滞与局部稳定对箱梁承载能力的影响,解决了设计人员在新老规范过渡期进行标准化设计时遇到的计算工作量大、分析效率低的问题。

脊骨梁的剪力滞效应研究

脊骨梁是一种比较新的结构形式,由于其翼板宽度较大,其横向剪力滞效应明显.通过模型试验和空间有限元分析,对脊骨梁的整体力学行为和剪力滞效应进行了研究,分析了脊骨梁顶板的有效宽度系数,为预应力混凝土脊骨梁的设计提供参考.同时模型试验和空间有限元分析结果对比表明:用空间有限元可以较好地满足工程精度要求.

单箱多室鱼腹形截面混凝土连续箱梁的剪力滞效应

鱼腹形箱梁的受力较普通箱梁更为复杂,其剪力滞效应或翼缘的有效分布宽度能否沿用普通箱梁的取值值得重新审视。该文以某两跨鱼腹形截面连续箱梁桥为工程背景,采用空间实体有限元法,对比分析了鱼腹形箱梁与相应普通箱梁的剪力滞效应。结果表明:集中荷载和均布荷载作用下,鱼腹形箱梁除中支点截面边腹板处受拉顶板局部剪力滞系数与普通箱梁相差较大外,其余位置处两类箱梁的剪力滞系数相近;鱼腹形箱梁底板的有效宽度系数较顶板的相应值偏大,可偏安全地按顶板的相应值取用;对比两类箱梁的有效宽度系数可知,鱼腹形箱梁各跨中部梁段的ρ_s系数可以采用规范针对普通截面箱梁的相应值,而ρ_f系数不宜沿用规范计算值,为应用方便,文中提出了ρ_f系数计算的解析式。

变分原理分析连续箱梁开裂后的剪力滞效应

变分原理通常适用于箱形截面梁剪力滞效应弹性分析,基于换算截面法和解肢法,运用变分原理推导了钢筋混凝土连续箱梁均布荷载作用的剪力滞系数计算公式,考虑了混凝土开裂对连续箱梁剪力滞效应的影响,并与试验结果和规范方法进行了对比。分析表明混凝土开裂将引起连续箱梁剪力滞效应分布规律发生变化,且混凝土开裂对跨中截面翼缘有效分布宽度系数的影响较小,对中间支座截面的影响较大。本文方法力学概念明确,是其弹性分析适用范围的拓展,可广泛应用于连续箱梁开裂后的剪力滞效应分析。

体外配置CFRP预应力筋混凝土箱梁受力性能试验研究

制作了体外配置碳纤维(CFRP)筋预应力混凝土薄壁箱梁模型,对模型箱梁从CFRP预应力筋张拉、加载至混凝土开裂这一过程进行了试验研究,研究了预应力损失和均布荷载作用下箱梁跨中截面应力-应变分布规律、受压翼缘有效分布宽度系数、跨中挠度、抗裂性能以及CFRP体外预应力筋的应力变化情况,试验表明该箱梁具有良好的抗裂性能与变形性能,混凝土开裂引起顶板受压翼缘有效分布宽度系数增加小于5%。该研究为CFRP体外预应力筋在混凝土薄壁箱梁中的推广应用提供了可靠的试验依据。

混凝土薄壁连续箱梁剪力滞效应试验研究

对大比例长悬臂梯形截面混凝土薄壁连续箱梁在弹性范围内的剪力滞效应进行试验研究与分析,并研究在各级荷载作用下,中间支座和跨中截面荷载-挠度曲线以及翼缘混凝土应变分布规律等。考虑翼缘弯曲正应力沿宽度方向和厚度方向的不均匀性,给出翼缘等效宽度计算系数公式;根据试验结果,得到连续箱梁中间支座和跨中截面翼缘等效宽度计算系数,并和现行JTGD62—2004规范中翼缘等效宽度计算系数计算结果进行比较。研究结果表明:混凝土薄壁连续箱梁无论在中间支座处,还是在跨中截面均存在正剪力滞现象;规范连续箱梁翼缘等效计算系数公式偏于安全。

连续箱梁剪力滞效应分析

采用变分原理对弹性状态和开裂状态连续箱梁均布荷载作用下的剪力滞效应进行了分析,编制了分析计算程序,对混凝土开裂后连续箱梁的正、负剪力滞效应变化规律进行了总结。分析了宽跨比、混凝土开裂等因素对连续箱梁翼板有效分布宽度系数的影响,并与模型试验实测结果和规范方法进行对比,得到连续箱梁各控制截面翼板有效分布宽度系数的变化规律。

悬臂混凝土薄壁箱梁剪力滞效应试验研究与分析

进行了大比例伸臂混凝土薄壁箱梁在弹性范围内的剪力滞效应试验研究与分析,重点研究了伸臂混凝土薄壁箱梁悬臂部分在不同荷载作用下,荷载-挠度曲线以及不同截面处翼缘混凝土应变分布规律等问题.研究结果表明:在集中荷载作用下不同位置处截面均存在正剪力滞现象;而在均布荷载作用下不同位置处截面存在不同的剪力滞现象:支座处存在正剪力滞现象,离支座2/3悬臂长度处存在明显的负剪力滞现象.根据试验结果,得到了伸臂混凝土薄壁箱梁悬臂部分不同荷载作用下,不同截面处翼缘等效宽度计算系数,并和现行JTG D62-2004规范比较,得出规范计算结果较试验结果偏于安全.

湘江大跨度斜拉桥叠合梁复杂力学性能浅析

为研究大跨叠合梁斜拉桥桥塔区和辅助墩主梁在剪力、轴力和弯矩共同作用下的有效分布宽度问题,文章以湘江大跨度斜拉桥主桥为背景,利用桥梁有限元软件分别建立塔区节段梁和辅助墩区节段梁有限元模型,计算主梁底板和混凝土桥面板的正应力分布情况。研究结果表明,该叠合梁桥在桥塔区和辅助墩区主梁的分布应力满足设计规范要求;桥塔区和辅助墩区主梁在工况条件下,在边界区域处会出现应力集中现象,但局部应力较大对安全的影响甚小,结构大面积上的应力仍处于弹性状态,不会直接导致结构破坏;在不同区域、不同工况下主梁的有效宽度系数分布区间不同,在满足设计规范的基础上,建议在设计时对其进行有效宽度系数的单独取值,这样既可保证叠合梁受力更加安全合理,又可减少材料的浪费。

大跨径跨海斜拉桥组合梁桥面板剪力滞效应

为进一步深化现有的叠合梁剪力滞效应研究理论,以期优化现有的工程设计,通过建立全桥和节段空间有限元模型,分析了某大跨径跨海斜拉桥混凝土桥面板的剪力滞后效应。通过对双工字型钢主梁混凝土桥面板组合梁建立全桥模型,对跨中、塔根、主跨1/4位置等不同部位的应力值进行对比,得出了有效宽度系数分布规律;通过建立节段有限元模型,对不同施工阶段、不同索力、不同汽车工况下有效宽度系数进行分析。研究结果表明:不同桥跨断面处的剪力滞后效应影响不同,跨中截面桥面板剪力滞后效应明显大于塔根处截面;施工阶段的剪力滞效应小,通过修正初等梁理论计算结果即可满足工程要求;索力和汽车荷载对剪力滞效应的影响比较小。研究结论对叠合梁有一定的普遍适用性,为同类桥梁的设计提供参考。