梁高受限空心板桥横向连接优化设计分析

以某梁高受限的空心板漫水桥加固工程为例,通过建立有限元实体模型,详细分析了旧桥空心板梁及铰缝的受力状态,结果显示原空心板间的铰缝截面小且受力复杂,在重载作用下易破坏且影响结构横向传力,原桥设计荷载低且配筋弱,在荷载和环境作用下出现大量病害。为彻底解决桥梁结构病害,对下部结构进行加固后更换了上部结构,在梁高受限条件下设计了一种横向湿接的预应力空心板梁。经对比分析可知,新空心板梁优化了横向连接,改善了接缝横向受力状态,提高了结构整体性、承载能力和耐久性,并且加快了施工速度,减少了河道占用,目前改造后的桥梁使用状态良好,该设计思路及加固方案可为类似工程提供借鉴。

梁高不等的钢筋混凝土中节点抗剪性能研究

进行了6个1/3比例梁高不等的钢筋混凝土中节点试件的低周反复荷载试验,分析了该类中节点的破坏特点和骨架曲线等力学性能;在试验研究的基础上,建立了考虑梁高不等特性的中节点的等效核心区在压剪复合作用下的计算模型,应用改进斜压场理论(MCFT)对等效核心区进行了受力分析。研究表明:该类节点通裂荷载与极限荷载比较接近,初裂出现在小梁上柱组成的小核心区,最终破坏区域主要发生在大梁下柱组成的大核心区;作为梁柱组合体而言,该类非常规节点抗震耗能能力较差;该文建议模型计算得到的剪应力与剪切变形的关系曲线与试验结果吻合较好。

多跨连续梁自由振动的动态有限元分析

利用Timoshenko梁振动微分方程的奇次解,建立了单元任意截面的变形、内力与节点位移的关系,取端点截面的内力得到动态有限元列式。动态有限元具有不依赖网格密度、可准确计算任意阶次的振动频率和振型等特点。利用动态有限元刚度矩阵行列式为0条件,推导出1~4跨等截面等跨径的多跨连续梁频率方程。分析了多跨连续梁的自由振动,结果表明:相应简支梁的频率为多跨连续梁的固有频率、振型经扩展后为多跨连续梁的振型;多跨连续梁的振动有第二频谱现象和梁高振动特征。

桥梁高墩位移延性能力的探讨

本文运用增量动力分析方法来计算高墩的屈服位移、极限位移和位移延性,给出了应用IDA方法计算屈服位移、极限位移的主要过程,探讨了高阶振型对高墩位移延性能力的影响。通过算例分析表明:现行计算桥墩位移延性系数的方法,如直接应用到高墩,将会导致较大误差;高阶振型对高墩的屈服位移、极限位移和位移延性系数都有较大的影响。

美国桥梁高性能钢的发展与应用

简要阐述国内外桥梁用高强钢和高性能钢的发展与应用现状,讨论美国高性能钢的材料特性,并扼要介绍高性能钢在美国公路桥梁上的应用情况。

水工钢闸门主梁的最优梁高

对水工钢闸门主梁高度的确定多以经验公式为主,理论不完善,未全面考虑截面形式与支座位置对梁高影响的问题,依据现行钢闸门设计规范,以满足强度、刚度、稳定性和几何构造要求为约束条件,以主梁和竖向隔板总用钢量最小为目标函数,分别建立单轴、双轴对称截面下的简支式和双悬臂式主梁梁高的优化模型。采用半解析法推导出简支式和双悬臂式主梁的最优梁高理论公式。通过与已建工程对比,结果表明:推导的最优梁高公式计算的梁高均与实际工程中的梁高接近,且公式有进一步优化的空间;通过减小隔板高厚比与主梁腹板高厚比可达到降低梁高的目的。该理论公式一方面可应用于工程实践,另一方面也可为完善规范提供理论基础。

无伸缩缝预应力T梁桥梁高优化设计

结合福建省永春县上坂大桥的结构设计与桥梁通用设计图纸,采用桥梁设计软件,建立不同跨径和梁高的两等跨无伸缩缝预应力T梁桥模型;提出一个同时考虑受力性能和造价的优化设计方法;根据该方法得出各种常用跨径的无伸缩缝T梁桥最优的主梁高度,为无伸缩缝桥梁的优化设计提供参考.

空腹式连续刚构桥跨径与根部梁高的经济取值研究

为了优化空腹式连续刚构桥的关键设计参数,提高经济效益,以贵州水盘高速北盘江大桥为背景,根据上部结构混凝土、普通钢筋和预应力钢束的工程量及其造价提出延米经济指标的概念,从工程造价的经济性角度研究了空腹式连续刚构桥跨径和根部梁高这2个关键结构设计参数的取值范围。采用有限元参数分析法研究了在桥梁主跨L=210,250,290,330,370m,且根部梁高分别为L/5、L/6、L/7、L/8、L/9、L/10、L/11等工况下,上部结构延米经济指标的变化规律。研究表明:混凝土造价的比重随着根部梁高的减小和主跨的增大而不断降低,预应力钢束造价的比重与混凝土刚好相反;上部结构的延米经济指标随根部梁高的减小先降后增,根部梁高在L/8~L/7范围内取值时,延米经济指标最低;空腹式连续刚构桥的经济跨径约为210~290m,超过300m以后,上部结构的经济性将显著降低。

翼缘长与梁高的比值对Z形柱梁柱节点抗震性能的影响

Z形截面柱框架结构是建筑中较常见的异形柱结构形式之一,对其节点的研究较少,在现行的规范中也未将其列入.针对钢筋混凝土Z形截面柱框架节点的抗震性能进行了试验研究,观察在不同翼缘长与梁高的比值条件下节点区域裂缝开展规律和破坏特征.在此基础上,对滞回曲线的耗能能力进行分析.最后,根据节点的斜压杆模型理论,对节点抗震性能进行机理上的分析.研究结果表明:翼缘长与梁高比值在0.727～1.250之间时,节点的抗剪承载力总体上呈上升的趋势.

基于颤振稳定性的悬索桥加劲梁梁高的确定

在悬索桥的抗风设计中 ,流线型箱梁由于具有较好的抗风性能而得到广泛应用 .通过经验公式分析和有限元两种方法得出箱梁梁高对悬索桥颤振稳定性的影响规律 ,并提出了常用桥宽下悬索桥梁高设计的近似公式 .另外 。

基于构件协同工作的平面钢闸门主梁最优梁高研究

关于水工平面钢闸门主梁梁高的选取问题,规范未给出通用的取值范围,在工程中多以未考虑主梁与其他构件协同工作的理论求解公式为参考。在满足稳定性要求、考虑面板及隔板等构件与主梁协同工作的条件下,采用有限元分析理论,建立平面钢闸门空间有限元模型,计算分析主梁的强度和刚度的变化规律,给出合理的平面钢闸门主梁的最优梁高。结果表明:在考虑各构件协同工作时的主梁受力更贴合实际情况;在最小梁高与经济梁高之间存在最优梁高,与最小梁高的比值约为1.038,与理论公式计算的最优梁高相比,可使主梁翼缘、腹板等构件的应力减小,在此梁高下可使主梁工作性能发挥到最优。计算结果可为平面钢闸门梁高的设计提供参考。

主梁梁高对于连续刚构长期挠度的影响

研究主梁梁高对于大跨度预应力混凝土连续刚构长期挠度的影响。为了"过滤"掉预应力对于长期挠度的影响,突出主梁梁高这个因素,提出了三个控制预应力筋张拉力大小的原则。各原则下的计算结果表明,增加主梁梁高能够有效地减小长期挠度。同时,梁高变化时,腹板厚度变化与否对于长期挠度的影响不大。

钢闸门不等翼缘钢梁的最优梁高

本文运用优化设计原理,遵循《水利水电工程钢闸门设计规范》的规定,探求钢闸门不等翼缘钢梁的最优梁高。根据研究,提出了迅速选择不等翼缘钢梁经济梁高的公式和图表。

海上高墩变梁高曲线现浇箱梁移动模架施工技术

随着越来越多的跨海大桥的建设,其上部结构施工环境也越来越复杂,依托海南铺前大桥移动模架施工,对强台风海域高墩变梁高曲线现浇箱梁移动模架的结构抗风、小半径曲线段过跨、钢筋预制安装、高墩托架安装、变梁高箱梁移动模架施工、海上拆除等难点进行研究。通过移动模架结构形式的优化及施工工艺的创新,解决了海上高墩变梁高现浇箱梁施工的系列技术难题。

万梁高速路典型滑坡及其治理措施

从万梁高速公路工程地质条件出发,结合唐家院子滑坡、张家坪滑坡两个典型滑坡的形成机理和处治措施,对该高速路段建设中出现的路堤、路堑式滑坡作了介绍,并根据滑坡治理施工实践得到了在高速公路滑坡防治方面的若干经验和建议。

抗震设防预应力混凝土框架结构的预应力度要求的最小梁高

考虑预应力混凝土结构的高强钢材以及预压应力的影响,预应力混凝土结构的截面延性能力相对较小。采用部分预应力混凝土截面能有效改善延性。为了提高预应力混凝土框架结构的抗震性能,设计时限制截面综合配筋指标以及预应力度,并控制梁的极限强度以保证强震时梁铰破坏机构的形成。各国规范基于上述研究结果,对框架梁端截面提出抗震设计有关条款。由于此设计要求与截面的正常使用阶段抗裂要求的设计目标相矛盾,导致截面高度因抗震要求而增加。为此,提出了强震下形成非梁端铰破坏机构的设计思路,并以算例论证按此方法设计预应力混凝土框架结构具备所需要的抗震能力。

高速铁路(60+100+60)m连续梁不同梁高结构设计对比分析

为降低连续梁桥的梁高以拓宽连续梁桥的适用范围,对两种梁高情况下的(60+100+60)m连续梁桥进行设计,改变横截面设计尺寸,以确保梁高相对较小结构的整体承载力和结构刚度,建立两种梁高情况下的施工阶段有限元模型,对比分析两座桥的静力和动力受力性能。结果表明,两种梁高情况下的成桥及主力下的分析结果相近,动力特性也相近,说明适当降低梁高在连续梁桥的设计中是可行的。

全站仪在桥梁高程控制测量中的应用及精度分析

结合某大型桥量建设中的高程控制测量的实施和精度要求,在论述桥梁高程控制测量的原理、设计方案、测量程度和精度分析等问题的基础上,依据跨河水准测量的特点,利用全站仪完成了高程控制网中的跨河水准测量,并通过程序对跨河水准网进行严密平差计算,最后估算了跨河测距三角高程的精度。

基于数值仿真的多跨连续梁桥可行性评估研究

为提高公路桥梁的建设水平,以G346国道路网三跨连续梁桥工程为研究对象,在总结项目概况的基础上,采用四阶段法评估该桥的交通量。基于预测交通量,利用有限元软件,解析主梁梁高对结构设计安全系数的影响规律,研究最佳梁高。开展纵横向有限元仿真数值分析,从多个角度综合评估桥梁结构的合理性。结果表明,项目建成初期,交通量增长相对较快(增长率为18.98%),运营后期交通量增长速度逐渐放缓;桥梁承载力和设计弯矩均随主梁高度增加而增加,本桥推荐梁高为2.0 m;桥梁承载能力极限状态和正常使用极限状态均满足规范要求。研究成果可为此类结构提供参考。

平面钢闸门主梁高度的确定

主梁是钢闸门的主要受力构件之一,合理地选择主梁的高度直接关系到闸门的外形尺寸、重量及经济性。文章介绍了如何确定主梁的高度。