多梁式波形钢腹板工字钢组合梁荷载横向分布系数研究

为探讨多梁式波形钢腹板工字钢组合梁横向分布系数计算方法,同时考虑波形钢腹板抗扭刚度、剪切变形及钢混滑移效应,对传统的偏心压力法、修正偏心压力法及刚接梁法进行修正,并结合有限元模型通过一座典型的4主梁波形钢腹板工字钢组合梁桥对比分析了上述方法的适用性,最后基于参数分析研究了横隔板数量及刚度对其横向荷载分布系数的影响。结果表明,考虑剪切变形及滑移效应的刚接梁法得到的荷载横向分布系数与有限元值符合最好;当桥梁宽跨比小于2时,宜采用刚接梁法计算各主梁荷载横向分布系数,当宽跨比大于2时,宜采用更为简洁的修正偏心压力法进行计算;横隔板的设置可改善各主梁荷载横向均匀分布,但跨间横隔板间距和刚度对其荷载横向分布系数影响较小,实桥设计时可仅在端部及跨中位置布置横隔板,横隔板刚度及其余部位横隔板数量可根据结构稳定性要求进行布置。

基于广义梁格法的整体化铺装加固空心板桥荷载横向分布系数计算方法

由于整体化铺装加固后的空心板桥的铺装层较厚、横向整体性更突出,因此荷载横向分布系数的计算必须考虑整体化铺装层的影响。基于此提出采用广义梁格法考虑整体化铺装层的影响,在足尺模型试验和有限元计算的基础上,对基于广义梁格法的整体化铺装层加固后的空心板桥荷载横向分布系数计算方法进行验证。结果表明,广义梁格法的计算结果可以准确考虑采用整体化铺装层加固空心板桥的荷载横向分布规律。不同宽度、不同跨径的空心板桥,铺装层的高度折减系数取值在0.5~0.8之间时,计算结果更加精确。桥越宽则折减系数取值越大,跨径越大则折减系数取值越小。

基于模型修正理论的装配式T梁桥荷载横向分布系数计算

为了计算装配式T梁桥发生主梁损伤情况下的载荷横向分布系数,在刚性横梁法的基础上,选择主梁抗弯刚度损伤折减系数作为待修正参数,再以实测和理论挠度值构造目标函数,并基于L-M法与G-N法相结合法进行多目标优化,得到修正后的荷载横向分布系数。为了验证计算方法的准确性,以一座在役18年的装配式T梁桥为例,进行了荷载试验。结果表明:模型修正后的挠度计算值与实测值相比误差较小,模型修正后的主梁荷载横向分布系数与实测值较为吻合,最大误差仅为3.9%。

钢-混组合梁桥荷载横向分布系数的影响参数分析

荷载横向分布系数的准确性直接关系到多主梁钢-混组合梁桥设计的技术经济性。文章利用有限元软件计算了钢-混凝土组合梁桥的应变及挠度,通过分析组合梁抗弯刚度,分析了荷载横向分布系数的主要影响参数,获取了护栏、曲率、横梁、横坡和桥面连续层等对组合梁荷载横向分布系数的影响规律。结果表明:护栏和桥面连续层对组合梁的荷载横向分布系数影响较大,尤其是边梁,荷载横向分布系数变化可约达20%,当计入护栏影响时,桥面连续层对边梁应变分布的影响减小,而对内梁应变分布的影响增大;当曲率<1/20、横坡<4%、无横梁时,3类参数对组合梁的荷载横向分布系数影响较小。设计时保守考虑,通常忽略护栏和桥面连续层对组合梁刚度和荷载横向分布系数的影响,针对文章所提参数的影响范围,在组合梁设计时可予以参考。

装配式小箱梁桥中荷载横向分布系数计算方法的对比分析

决定装配式小箱梁桥安全性和可靠性的关键之一为荷载横向分布系数的准确计算。因此,荷载横向分布系数计算方法的选取对于桥梁设计具有重要意义。以潮州市某装配式箱梁桥为例,采用有限元软件对其建立空间梁格模型,并与杠杆法、刚性(修正刚性)横梁法、铰(刚)接梁法等不同计算方法得到的荷载横向分布系数结果进行对比。结果表明,在上述理论计算方法中刚接梁法、铰接梁法与有限元空间梁格法结果走势较为一致,其中刚接梁法误差在3%以内,更为准确。此外,为进一步验证刚接梁法对装配式小箱梁模型简化计算的准确性,通过采用刚接梁法建立单梁模型对实际工程进行简化计算,并与梁格法模型的内力计算结果进行对比。结果显示采用刚接梁法的计算结果偏于保守,具有较多安全富余度,且计算偏差能满足一般桥梁工程的要求,为类似桥梁结构的简化设计提供了参考。

钢-混组合桥梁荷载横向分布系数研究

钢-混组合桥梁结构形式多样,钢梁可采用工字型、闭口或槽型箱梁截面形式;混凝土板可采用现浇混凝土板、叠合混凝土板、预制混凝土板或压型钢板组合板等形式。针对钢-混工字组合梁桥荷载横向分布系数的计算方法问题,提出了一种模型简化计算方法。以4×40 m钢-混工字组合连续梁桥为算例,分别采用刚性横梁法、修正刚性横梁法、刚接板梁法、杠杆原理法、模型简化计算法、梁格法等6种方法进行计算,通过6种方法计算结果之间的对比分析,得出不同计算方法的误差,验证模型简化计算方法的可靠性,指出适用于该类桥型的计算方法,对工程设计实践具有一定的参考价值。

新型GFRP组合梁桥荷载横向分布系数参数分析

对于新型GFRP组合桥梁,通过考虑GFRP桥面板与工字型钢纵梁组合共同受力,分析了跨长、纵梁间距、主梁尺寸及横撑刚度等各参数对桥梁横向荷载分布系数的影响。通过不同工况有限元数值分析,可知纵梁间距、跨长、纵梁位置及纵梁尺寸对荷载横向分布系数有重要的影响,横撑的刚度对跨度小于20m桥梁的横向分布系数有一定的影响。此结论对新型GFRP组合梁桥横向荷载分布系数确定有重要参考价值,并为桥梁设计提供了有效依据。

在役桥梁实测荷载横向分布系数研究与应用

实测荷载横向分布系数是桥梁荷载试验的重要内容,该指标是评定桥梁横向传力性能的主要依据。结合某装配式空心板桥的跨中挠度测试结果,讨论了基于实测挠度计算荷载横向分布系数的方法。计算结果表明,《公路桥梁承载能力检测评定规程》(送审稿)建议的实测荷载横向分布系数计算公式没有考虑横向布载车辆数的影响,在静载数据处理中应予以修正。

刚架拱桥荷载横向分布系数研究

结合刚架拱桥的结构特点,应用大型通用结构分析程序ANSYS建立其空间结构分析模型,利用挠度法求出各计算点的荷载横向分布系数,根据计算结果绘制各种图表,其结果表明刚架拱桥荷载横向分布系数沿桥纵、横向的变化规律不同,采用单一的跨中荷载横向分布系数计算时,将与实际产生较大的偏差;总结刚架拱桥简化计算时荷载横向分布系数的基本取值原则:实腹段梁和中腹孔梁以及主拱腿(含拱脚)可取次边拱片的跨中荷载横向分布系数进行计算;边腹孔梁可偏安全地取中间拱片支点按杠杆原理法求得的荷载横向分布系数进行计算.

双曲拱桥荷载横向分布系数的探讨

双曲拱桥在使用过程中因荷载等级加大,交通量骤增及结构本身原因,不少双曲拱桥已经退役,还有一些桥有望加固处理继续使用,而其横向分布系数随着计算方法和加固措施不同而发生变化。该文以一座实际双曲拱桥为计算模型,重点介绍双曲拱桥横向分布系数计算方法,并对影响荷载横向分布系数的因素进行了详细研究。通过模型计算探讨了拱肋、横隔板、拱板等对横向分布系数的影响程度。

钢筋混凝土刚架拱桥荷载横向分布系数数值分析研究

为研究横向联系强弱对钢筋混凝土刚架拱桥整体受力性能的影响,利用空间有限元分析软件建立整体模型,分析了4种不同跨度的刚架拱桥,研究横向刚度对刚架拱桥荷载横向分布系数的影响规律,并与传统弹性支承连续梁法的计算值进行对比。结果表明,按弹性支承连续梁法计算的荷载横向分布系数普遍偏小;横向刚度直接关系到荷载横向分布的大小,传统的设计理论与桥梁结构实际的受力存在严重差距,在设计时应予以注意。

基于静载试验的刚架拱桥荷载横向分布系数分析

以一座刚架拱桥——团结桥为背景,利用有限元软件建立空间模型,对其荷载横向分布系数进行分析,并与弹性支承连续梁法的计算值、实桥静载测试结果相比较,分析刚架拱桥荷载横向分布系数的变化规律,为刚架拱桥的检测与设计提供参考。

T形梁的组合板—梁桥荷载横向分布系数研究

根据现浇桥面板的T形组合简支板—梁桥结构特点,采用平面模型(偏心压力法、刚接板(梁)法)和空间模型(有限单元法)计算该组合简支板—梁桥荷载横向分布系数。运用通用结构分析软件ANSYS将该组合板—梁桥离散成空间有限元,分析该桥荷载横向分布系数变化规律,并将刚接板(梁)法及ANASYS解法计算结果与实测结果进行对比研究。研究结果表明:偏心压力法不适于计算该类组合板梁桥荷载横向分布系数;刚接板(梁)法全桥各截面采用同一横向分布系数并不精确,而ANSYS计算结果能与实测值较好的吻合;同时提出了适合该类桥型的横向分布系数计算方法,并建议了更加准确的计算方法。

小跨径宽箱梁荷载横向分布系数计算的简化方法

针对小跨多室箱梁的横桥向刚度较弱、整体性不强的特点,本文提出了计算小跨多室箱梁荷载横向分布系数的一种简化方法。通过与三维有限元方法的比较,证明该简化方法力学概念正确,计算过程简便,计算精度可靠,满足工程设计的需要。

考虑铰缝损伤的装配式空心板梁桥荷载横向分布系数计算方法

为准确计算装配式空心板梁桥铰缝损伤后跨中截面荷载横向分布系数,以5片空心板组成的装配式梁桥为研究对象,基于铰接板梁法,考虑铰缝损伤,提出修正铰接板梁法。基于铰缝损伤的受力特性(铰缝抗剪刚度变小,使铰缝两侧的空心板间产生附加挠度Δwi),引入铰缝刚度分配系数ξi和协同工作系数φi,根据相邻板梁在铰缝处竖向相对位移为0的变形条件,推导出铰接力gi正则方程并求解,采用铰接力gi与荷载横向分布影响线竖标值ηij的对应关系,计算荷载横向分布系数。采用该方法计算4×13m简支钢筋混凝土空心板梁桥跨中荷载横向分布系数,并与荷载试验、有限元法及传统铰接板梁法的结果进行对比。结果表明:该方法的计算结果与桥梁荷载试验的结果较相符,验证了该方法的有效性。

无伸缩缝桥梁荷载横向分布系数的有限元分析

建立ANSYS模型模拟整体式桥台无伸缩缝桥梁,比较半波正弦荷载、均布荷载和集中荷载3种不同的加载方式对荷载横向分布影响线(ILTLD)的影响,对比分析挠度、内力2种不同物理量荷载横向分布系数m c,分析无伸缩缝桥梁m c沿桥跨的变化规律,讨论了无伸缩缝桥梁由于内横梁对桥面系刚度贡献引起的荷载横向分布变化。与传统简支桥梁、无伸缩缝斜交桥对比分析荷载的横向分布,同时,通过试验验证了FEA的准确性、可行性。试验和分析结果发现:在无伸缩缝桥梁中,可以采用单位集中荷载下挠度的ILTLD来研究荷载横向分布规律;无伸缩缝桥梁的荷载横向分布较简支梁更加均匀;FEA计算结果和试验模型的测试结果吻合良好,并可以在全桥跨近似取值m=m c。

T形梁桥单面受火后荷载横向分布系数研究

为了研究T形梁遭受单面火灾后,预应力混凝土T形梁桥荷载横向分布系数随延火时间的变化规律,采用Ansys建立实体有限元模型,施加不同的火灾工况,换算T梁截面在高温下的刚度折减,计算受火后梁的荷载横向分布系数并对其时延变化规律进行分析。结果表明:T梁桥在单面受火后,荷载横向分布系数无明显变化。

对简支斜梁桥荷载横向分布系数计算模型的改善

以文献[2]中的刚性横梁法理论公式为依据,并在离散图中引入了附加水平刚臂,从而建立了改善的斜梁桥荷载横向分布系数的计算模型。按本文模型对一座桥例进行了计算,其结果与按文献[2]的理论分析值完全吻合。此外,模型还可以推广应用到需要计入中横梁弹性变形影响的荷载横向分布分析的问题上。因此,它对设计人员来说,是十分具有实用意义的。

路基桩板结构荷载横向分布系数与加载模式研究

桩板结构是由钢筋混凝土桩、板刚接形成,与周围岩土体存在相互作用的接触非线性结构体系,结构设计中多简化为横、纵向二维“梁-桩-弹簧”框架结构并采用有限元方法计算,但纵向二维框架结构所承担的列车活载比例与加载模式缺少明确规定,结构设计存在缺陷。通过分析桩板结构体系受力与变形特征,引入荷载横向分布系数表征桩板结构的横向刚度影响,推导出利用桩反力计算桩板结构荷载横向分布系数的方法,对比了杠杆原理法、偏心压力法计算荷载横向分布系数,桩反力法计算荷载横向分布系数力学意义明确,在典型案例中计算纵向结构内力要大20%左右,利于结构安全性,计算方法尤适用于数值计算程序实现。

新型GFRP组合梁桥荷载横向分布系数计算

对新型GFRP组合梁桥,可借助荷载横向分布的概念把空间问题近似转化为平面问题来计算。对此类桥梁荷载横向分布系数进行理论分析。结合理论推导与有限元计算成果,探讨由拉挤成型GFRP组合桥面板与工字形钢纵梁组合而成的新型GFRP组合梁桥荷载横向分布系数计算公式,从而解决此类桥梁的横向内力分配问题。