波纹钢板-混凝土组合箱型桥梁的结构设计

为了探索波纹钢板-混凝土组合箱型结构设计思路,本文依托于某工程实例,系统地论述了波纹钢板-混凝土加劲肋的概念、应用技术和设计步骤。首先根据刚度等效原则将波纹钢板-混凝土加劲肋统一换算成钢板拱,然后建立有限元分析模型,求解结构内力,依据规范中的验算条件进行判别结构是否可靠,基础设计过程可参考相关公路桥梁规范。该结构的首次应用为桥梁工程提供一种新的结构方式,其工程经验可为相似工程提供参考。

异步挂篮在大跨径波形钢腹板箱型组合梁中的施工应用

文章以武汉至松滋高速公路武汉段项目施工为例,该项目通顺河3号特大桥设计为(95+170+95)m波形钢腹板箱型组合梁。作为项目关键控制性工程,工期要求紧,项目创新采用新型异步挂篮,实现了波形钢腹板箱型组合梁N-1、N、N+1节段流水化作业,同时水平运输小车配合异步挂篮,有效解决了波形钢腹板水平运输及安装问题,在安全、质量、进度、成本等方面取得了良好的施工效果。

波纹腹板钢梁研究与应用进展

工字钢梁腹板加工成波纹形可提高腹板的稳定性,目前这种结构形式在国内外工程界已得到一定的应用.文中对波纹腹板钢梁的结构形式、特点进行了论述,并对国内外的应用与研究现状进行了综述,提出了折线形腹板钢梁.初步的试验研究表明:折线形腹板工字钢梁具有优异的抗屈曲性能和良好的局部稳定性.最后建议波纹腹板钢梁需进一步研究的内容.

波纹腹板H型钢梁柱半刚性外伸端板连接性能研究

为研究波纹腹板H型钢梁柱半刚性外伸端板连接的性能,采用有限元软件ANSYS,对外伸端板连接进行单向静力加载模拟,得到弯矩-转角曲线和端板应力云图,分析连接受力特性;分别调整端板厚度和梁腹板高厚比,分析其对弯矩-转角曲线的影响。结果表明:随着弯矩的增加,弯矩-转角曲线由线性特征转变为非线性特征,连接刚度逐渐降低;端板厚度和梁腹板高厚比对连接的初始刚度及抗弯承载力均有显著的影响。

基于刚度等效的钢波纹板叠合梁结构数值分析

为了探索钢波纹板叠合梁受力性能,依托湖南某旧桥加固工程,通过刚度等效的方法建立了等效矩形梁的数值模型并论述了应力换算方法,在等效矩形梁模型的基础上分析了车辆荷载作用下结构受力特性与施工阶段的结构受力特性.研究表明:采用等效矩形梁模型能够分析叠合梁结构受力,获得的截面边缘应力可根据本文公式换算成相应叠合梁的应力,除边界处应力误差较大以外其他点位的换算应力较为准确;活载作用下最不利工况发生在双后轴对称作用于拱顶情况,此时的弯矩与轴力最大,计算活载时应采用此工况;施工过程中最不利情况为一侧回填产生偏心加载的情况,此时结构弯矩最大但轴力最小,施工结束后结构所受轴力最大,施工过程分析不能忽略这两种工况; CHBDC规范中的计算方法不适于钢波纹板叠合梁结构,需采用其他方法分析.

波形钢腹板PC组合小箱梁顶推施工结构性能及参数分析

为研究波形钢腹板PC组合小箱梁顶推施工的可行性,指导顶推施工设计,以吉安市深圳大桥为背景,对顶推施工中结构性能及顶推施工设计参数对结构性能的影响进行研究。该桥为(61+8+61)m波形钢腹板PC组合小箱梁桥,小箱梁分3段,每段采用分块预制组拼顶推施工,钢导梁由第一段小箱梁的波形钢腹板、纵梁、大横梁、加劲肋等组成。采用有限元法模拟顶推施工过程,分析主梁弯矩和应力以及导梁前端挠度,研究导梁刚度、自重以及临时墩位置等参数对主梁受力性能的影响。结果表明:采用该顶推方案,主梁受力性能满足要求;施工时需将导梁设置预抛高,确保其安全通过临时墩;导梁刚度和重量均宜控制在一定的范围,且在满足导梁刚度的情况下,应尽量减轻导梁自重;设置临时墩可以减少钢束用量、简化导梁构造,在条件允许的情况下,临时墩应靠近跨中的位置。

基于等效模型的波形钢腹板渡槽结构静力性能研究

淠河总干渠渡槽工程采用桁架式梁拱组合体系,主跨跨径达到110 m。槽身侧壁挡水板采用波形钢腹板。针对波形钢腹板结构,目前多采用建立三维精细化板壳模型的方法开展其结构性能研究,建模过程繁琐且计算效率较低。基于刚度等效原理提出一种将三维波形钢腹板简化为二维正交异性平钢板的等效分析方法。首先建立渡槽工程三维波形钢腹板精细化模型及采用简化方法等效的正交异性平钢板模型,然后开展自重和水荷载下结构静力性能分析,最后对比分析两类模型的静力分析结果及相对误差。研究表明:等效平钢板模型与三维精细化板壳模型计算结果吻合较好,等效分析方法具有较高的准确性和可靠性,可为波形钢腹板结构提供一种简便的分析方法,并显著提高计算效率。

波形钢腹板-桁式弦杆连续梁桥受力分析——以深圳马峦山公园高架桥为例

以深圳马峦山公园高架桥为工程背景,详细分析波形钢腹板-桁式弦杆连续梁桥的受力性能。首先,介绍了波形钢腹板-桁式弦杆连续梁桥的基本构造;之后,建立了该新型组合梁的实体及杆系模型,对比了两种模型计算结果的差异;最后,基于杆系模型分析了该组合梁桥的受力行为。分析结果表明:杆系模型及实体模型可以获得相近的弹性分析结果;该桥满足正常使用状态下变形及应力的要求;钢管中混凝土可以有效提高组合梁的刚度,降低组合梁的变形;杆系模型便于进行承载能力验算,满足承载力设计要求。

钢管混凝土柱-横肋波纹板剪力墙抗侧性能分析

本文提出一种钢管混凝土柱-横肋波纹钢板剪力墙钢结构住宅体系构成,并采用有限元模拟对于其中主要的3类剪力墙构件进行非线性推覆性能分析,研究不同类型波纹钢板剪力墙的抗侧承载能力和变形特征,并通过参数化分析探究轴压比、加劲梁布置以及钢管混凝土柱的设置方式对剪力墙抗侧性能和失效模式的影响.研究结果表明:采用加劲梁的钢管混凝土柱-横肋波纹钢板剪力墙均能在1/250层间位移角内实现弹性抗侧承载.加劲梁的设置可有效减小波纹钢板的宽度,从而降低波纹钢板的相对宽厚比,限制波纹钢板面外整体失稳,实现内嵌波纹钢板剪切屈服;一字型剪力墙在侧向变形以及轴压比较大会产生边柱的局部鼓曲和面外失稳,并诱发波纹钢板的面外失稳,导致剪力墙抗侧承载力下降,在设计时宜采用厚柱壁薄波纹板模式,且严格控制轴压比;C型和复合异形剪力墙侧面短墙肢的设置可为剪力墙提供有效的侧向支承,限制边柱整体面外失稳,增大剪力墙竖向承载力并增强其抗侧承载性能,在合理的加劲梁设置下能在1/100层间位移角内提供稳定的剪切承载能力.基于已有算例结果,在满足稳定的抗侧承载力和延性条件下,所提出的C型波纹板组合剪力墙轴压比限值可达到0.5,异形波纹板复合剪力墙轴压比可达到0.7.

钢-混凝土波形钢腹板组合梁弯扭性能研究

为进一步揭示弯扭作用下钢-混凝土波形钢腹板组合梁的开裂机理和弯扭破坏模式,完成了5片试验梁在弯矩和扭矩联合作用下的弯扭性能模型试验,结合ANSYS有限元分析,给出弯扭作用下波形钢腹板组合梁开裂弯矩折减系数和开裂扭矩折减系数计算公式,以及极限弯矩和极限扭矩相关关系。结果表明:随着扭弯比增大,开裂弯矩减小,开裂扭矩增大,混凝土板斜裂缝与梁轴的夹角逐渐减小;破坏形式由正截面受弯破坏逐渐变化为以最大主拉斜裂缝开裂过大、裂缝间混凝土斜压短柱达到极限压应变为特征的受扭破坏。扭弯比k小于0.15时,极限弯矩基本不受扭矩影响;大于0.6时,极限扭矩基本不受弯矩影响;在0.15和0.6之间时,极限弯矩和极限扭矩均出现明显削弱,二者呈现单调下降的直线相关关系。针对一定扭弯比范围内的波形钢腹板组合梁,提出的开裂弯矩和开裂扭矩折减系数计算公式以及极限弯-扭关系方程,揭示了弯扭作用下混凝土板的开裂机理和弯扭破坏模式,可为研究其他扭弯比条件下的波形钢腹板组合梁弯扭性能提供参考。

波形钢腹板与混凝土箱梁桥经济性及受力性能比较

在某工程方案比选阶段,对波形钢腹板PC组合梁桥与传统PC箱梁桥进行了经济性与受力性能比较,波形钢腹板PC组合梁桥大幅度减少了桥梁混凝土用量,节省造价,并能充分发挥两种材料的性能优势,在该工程进行了应用。

公路涵洞加固方案比选

针对长邯高速公路K777+612涵洞出现的混凝土破损露筋、盖板跨中横向裂缝、边墙不均匀沉降等病害现象,提出了工字钢框架加固与波纹钢板-混凝土组合结构加固两种加固方案。论述了两种加固方法的施工工艺、技术要求和适用性,并从工期、费用、安全等方面进行了对比分析。实践证明,波纹钢板-混凝土组合结构加固方法更适用于涵洞加固,该方案具有施工时间短、费用低、行车干扰小等优点,既保证了行车安全,又可取得较好的社会经济效益。

波形钢腹板组合梁的应用与研究综述

波形钢腹板组合梁能充分发挥钢材和混凝土的优势,具有受力性能合理、经济指标好的特点,近年来在我国大跨度桥梁建设中应用越来越广泛。对该结构桥型的工程建设现状、结构形式创新、施工方法以及理论研究进展进行梳理与总结,并对其研究方向和热点进行展望,为同类型结构的应用与推广提供参考。