薄壁箱梁截面抗扭参数的简化计算方法

通过对薄壁箱形截面杆件扭转特性的分析,提出利用空间有限元分析软件的分析功能来计算薄壁箱梁截面几何特性参数的新途径。建立空间悬臂梁模型,其截面为所要计算的薄壁箱形截面,在梁悬臂端施加集中扭矩,根据分析求得梁悬臂端相邻截面的扭转角和截面变形,即可推算出该薄壁箱形截面的抗扭参数。为提高计算精度,可按精确截面形式输入。结果表明:该方法的实施过程简单,计算结果精度高,用户借助于自己熟悉的任何空间有限元分析软件均能实现这一功能。

箱梁截面扭转中心位置的确定

箱形截面扭转中心位置是箱梁的重要几何参数,在薄壁箱梁桥扭转位移和内力计算中有重要作用。根据薄壁箱梁的结构特点,考虑实际工程中薄壁箱梁顶板和翼缘板不等厚度的实际情况,按薄壁箱形梁约束扭转理论,对桥梁工程中常用的箱形截面扭转中心位置计算公式进行理论推导。在箱形梁的底板中点虚开1个切口,把箱形梁截面上的剪力流分为开口截面剪力流和切口上的附加剪力流之和,利用这2种剪力流对切口引起的相对变形为零的条件,推导出计算单箱单室箱形截面扭转中心位置的显式表达式。数值算例表明:该公式正确,使用方便,可应用于箱梁结构分析与计算。

预应力管道偏差系数取值对箱梁截面应变的影响

该文结合湖南邵永高速公路湘江大桥的施工图设计,运用大跨度桥梁设计计算与控制分析软件Bdcms对该桥进行了仿真计算,分析了在主梁张拉完成工况下主梁控制截面的应变情况。在计算中,对于影响预应力损失的管道偏差这一参数,分别采用了规范规定取值和现场试验得到数值,并对主梁截面应变计算结果进行了对比,得出了管道偏差系数k取值不同对该桥箱梁截面应变的影响情况。

南京火车站站前高架桥箱梁截面选型与设计

南京火车站站前高架桥是站前广场重要子项工程之一,地处南京著名玄武湖风景区。通过对城市高架桥一般桥梁结构形式和梁式桥常用截面进行了对比分析,优化选定了新颖的月牙形箱梁截面,并对月牙形箱梁的整体结构计算分析与设计作了论述,有效地解决了高架桥梁自身景观与湖滨大环境景观相融的设计难题,具有较好的应用欣赏价值。

箱梁截面尺寸对横向温度应力影响的分析

温度效应已被纳入桥梁设计中,但在桥梁建设和运营中仍有温度裂缝出现,而这些温度裂缝大多由横向温度应力造成,因此横向温度应力在温度裂缝防治中逐渐占据重要地位。以横向温度应力的理论为基础,通过改变箱梁截面参数来分析其对横向温度应力的影响,为横向温度应力分析和桥梁结构的设计、施工及维护提供参考。

砼箱梁截面的实测温度场及其分析

针对东莞水道特大桥各截面的温度实测数据进行分析,发现砼箱梁截面的温度场与现行规范规定的温度场存在差异,而不同的温度场可导致同条件下的结构出现差别较大的温度应力甚至反号,并通过拟合确定适合该桥的温度场。

混凝土箱梁截面的温度分布研究

结合东莞水道特大桥的温度实测数据发现混凝土箱梁截面竖向的温度分布为非线性分布,并将截面各测点的实测温差按最小二乘法分析,获得混凝土箱梁截面竖向的温度梯度模式,进而为规范的修改提出合理的建议。

异型箱梁截面水化热温度效应研究

以湘潭市某斜拉拱桥的健康检测项目为背景,建立边跨混凝土箱梁X1号梁段的有限元实体模型计算由水化热引起的温度应力,计算结果显示,腹板与横隔板交界处、翼缘板外侧、底板下缘处的温度应力超过了混凝土的极限抗拉强度,这些区域与施工监控过程中观测到的翼缘板外侧、腹板与横隔板交界处的早期裂缝有较好的吻合性,可以初步判断该裂缝的成因与水化热温度效应有一定的关系。

箱梁截面有效宽度对等截面连续梁桥的受力影响分析

本文介绍了箱梁截面有效宽度的基本概念,并通过工程实例阐述了箱梁截面有效宽度对预应力混凝土等截面连续箱梁主梁结构计算结果的影响。

连续变截面箱梁主墩0号块复杂受力模式与力学仿真分析

连续变截面箱梁是钢箱梁桥中应用较多的型式,具有受力复杂、施工变形控制难的特点.依托雄安新区骨干路网京雄高速高碑店连接线白沟河特大桥项目,结合钢箱梁结构异性结构设计理论,采用线性监测、毫米波雷达监测、埋设应变片应力监测与数值仿真分析相结合的方法,获得连续变截面箱梁主墩0号块各项受力变形数据,得到了连续变截面箱梁主墩0号块复杂受力模式的工作机制.结果表明:1)针对线性监测、内应力监测与毫米波雷达监测,提出了连续变截面箱梁主墩0号块控制阀值范围,内应力变化范围为0.71~12.58 MPa,沉降量0.78~-0.2 mm;2)对比分析线性监测与内应力监测数据,并对其进行拟合回归,构建了主墩0号块变形受力模型;3)通过提取主墩0号块毫米波雷达波谱图,获取其变形异常点数据,分析得出了连续变截面箱梁主墩0号块失稳破坏工作机制.上述研究成果可为连续变截面箱梁主墩0号块设计参数优化、主墩施工质量控制与施工工艺优化提供理论支撑与技术指导.

变截面连续箱梁承载能力检验方法

文章以某变截面连续箱梁桥为例,通过动静载试验,模拟桥梁在设计荷载作用下,承载能力是否满足设计要求。试验结果表明:该桥在动静载试验作用下处于弹性工作状态,未表现出明显的塑性变形,试验桥跨结构刚度及整体受力性能满足原设计要求,整体承载力满足原设计荷载等级“城市-A级”标准,符合设计荷载要求。

变截面箱梁剪力滞及剪切变形效应近似计算方法

变截面箱梁因其抗弯刚度沿梁轴向变化,通常采用有限元法分析,本文基于等效刚度及等效刚度比法,提出了一种可同时考虑剪力滞效应及剪切变形效应的,适用于手算的变截面箱梁荷载作用下挠度及剪滞系数的近似计算方法。通过一变截面悬臂箱梁算例分析,与初等梁理论计算结果进行了比较。结果表明:不考虑剪力滞效应及剪切变形效应将使得挠度计算结果偏小,对于此类箱梁截面而言,在计算挠度时,横向剪切变形效应的影响大于剪力滞效应的影响,而横向剪切变形效应对应力计算及剪力滞系数计算则无影响。本文方法使得解析计算理论能够方便地应用到工程实践中,为变截面箱梁的工程设计提供一种简单、有效的计算方法。

变截面悬臂箱梁剪力滞效应的比拟杆分析方法

针对传统比拟杆法仅能分析等截面箱梁剪力滞效应的不足,重新推导变截面箱梁加劲杆等效面积及剪力滞效应微分方程,以有机玻璃悬臂梁模型的试验结果检验该文算法的正确性,讨论箱梁梁高、腹板厚度变化对悬臂箱梁剪力滞系数和正剪力滞区段长度的影响,通过分析箱梁顶板和腹板内剪力流沿跨长的分布规律揭示变截面箱梁剪力滞效应弱化的原因。研究发现:悬臂箱梁梁高和腹板厚度的变化会减弱其剪力滞效应,且剪滞效应弱化的原因在于变截面箱梁腹板内剪应力水平的降低;箱梁顶板内水平剪力流沿跨长先增大后减小的变化导致了悬臂箱梁正、负剪力滞现象,同等跨径下变高度悬臂箱梁的正剪力滞区段长度会显著增加,但其剪滞系数将明显减小;工程设计中可以通过调整箱梁梁高和腹板厚度沿顺桥向的变化趋势,尽量让箱梁腹板剪力流水平沿桥跨方向保持不变,避免腹板剪力流水平变化过快以最大程度地减弱箱梁剪力滞效应。

连续刚构等截面箱梁3000t级移动模架施工技术

研究目的:针对桥梁移动模架法施工过程中,模架安全快速过孔、自动升落开合以及梁体施工缝设置等施工难题,本文以某多跨等截面连续刚构桥为依托,研制自动化程度较高的下行式移动模架,通过仿真计算合理确定梁体施工缝位置,开发成套移动模架施工工艺。研究结论:(1)研制了标准跨径60 m、最大浇筑长度72 m、承载能力3 000 t的下行式移动模架并成功应用;(2)采用等效荷载组合进行移动模架预压,安全高效、精度较高;(3)通过有限元仿真分析,确定了箱梁反弯点处作为施工缝位置,有效防止梁体开裂;(4)采用液压、电气控制系统实现模型自动升落、开合;(5)创新研制的主梁纵向移动装置实现了模架连续快速过孔;(6)本研究结论对桥梁移动模架施工具有指导作用。

变截面多跨梯形箱梁桥剪滞效应差分解

本文假定箱梁翼板纵向正应力沿横向分布为任意次抛物线以增强适用性,并在变分过程中直接考虑截面的纵向变化。用变分法求得了变截面梯形箱梁剪滞微分方程组,并给出了相应的有限差分格式和实用算法。计算结果与钱塘江二桥模型试验结果比较吻合。

变截面连续箱梁剪力滞分析的有限梁段法

采用基于剪切变形规律的翘曲位移函数的有限梁段法分析变截面连续箱梁的剪力滞效应。此翘曲位移函数的定义是根据剪力滞效应源于翼板剪切变形所致这一机理出发的,原理更加明确。在选定的剪力滞翘曲位移函数基础上,通过变分法建立箱梁剪力滞控制微分方程,然后用有限梁段法来分析变截面连续箱梁的剪力滞效应。变截面连续箱梁的截面几何尺寸沿梁长度方向会发生变化,因此还需结合当量截面法以及叠加原理。分析变截面连续箱梁在不同荷载工况下典型截面及其沿梁纵向的剪力滞效应,并与相应的有限元、有限段法解析结果进行比较,结果吻合良好,从而验证了本文方法的准确性。

变截面薄壁箱形连续梁考虑大挠度和剪力滞影响的力学分析

为了考察变截面薄壁箱形梁考虑大挠度和剪力滞效应的受力性能,依据势能变分原理,考虑箱梁翼缘正应力的剪力滞效应和结构竖向挠度的几何非线性影响,将5个广义位移函数(竖向挠度、扭转角和3个剪滞翘曲位移)用样条函数展开,使变截面薄壁箱形连续梁的大挠度问题转化为求解非线性代数方程组问题,并采用Newton-Raphon迭代法求解。研究结果表明:要合理地分析薄壁箱形梁的受力状态,应对翼缘板的悬臂板、顶板和底板分别取不同的剪力滞翘曲位移函数进行计算;变截面连续箱梁受力比相应等截面薄壁箱梁的压力更为合理,更能适应连续梁箱梁截面内力沿梁纵向的变化;大挠度对变截面连续梁箱梁内力、位移的影响程度取决于荷载。

变截面多跨箱梁桥剪滞效应分析

应用作者建立的有限段模型，对变截面多跨箱梁桥进行剪滞效应分析。探讨了变截面箱梁桥剪滞效应随梁的梁高比ｈ／Ｈ和宽跨比ｂ／Ｌ以及荷载形式等因素变化的影响，并编制了实用图表，可供工程设计参考。本文的计算结果与模型试验结果以及其它方法分析值作了比较，吻合良好。为变截面连续梁桥或刚构桥的剪滞计算提供了重要资料。

变截面连续箱梁模型试验研究

通过单箱双室３跨变截面连续箱梁的有机玻璃模型试验，探讨了该结构在横向对称弯曲、横向偏心荷载作用下的结构性能，并与按荷载横向分布理论的计算进行了比较。试验结果为福州闽江三桥北引桥的设计提供理论依据，也为箱梁理论研究提供实践基础。

基于换算剪力的变截面箱梁弯曲剪应力计算方法

为了简化变截面箱梁剪应力计算方法,运用梁段微分关系和微元体平衡微分方程建立了变截面箱梁剪应力的传统计算方法.在分析各项剪应力横向分布模式之间相似性的基础上,提出截面换算剪力的概念,并引入剪应力分项系数,建立了变截面箱梁剪应力的简化计算方法.变截面悬臂箱梁算例分析表明:简化计算方法得到的剪应力与传统计算方法结果和有限元解吻合程度良好,进而验证了简化计算方法的正确性;弯矩剪应力分量对总剪应力有一定的削弱作用,轴力剪应力分量对其有一定的增大作用;弯矩剪应力分项系数沿纵向逐渐减小,且其在总分项系数中占比较大,轴力分项系数沿纵向逐渐增大,且其占比甚小.因此,在计算变截面箱梁剪应力时主要考虑剪力和弯矩的影响.