单箱双室箱梁截面扭转中心位置的确定

根据薄壁箱梁的结构特点,推导出扭转中心位置的显式表达式,并对该表达式进行了参数分析。计算结果表明:该式不仅适用于单箱双室箱梁截面,在变换参数的情况下还适用于单箱单室箱梁截面、矩形截面、∏型截面、槽型截面以及Τ型截面等开口截面扭转中心的确定。

大跨度单箱双室连续刚构桥施工阶段的主梁顶板正应力分布规律研究

国内外对箱梁的正应力分布规律进行了较多研究,而对于大跨度单箱双室连续刚构桥施工阶段主梁的正应力分布规律研究较少。通过三维实体有限元分析模型的建立,研究并得到了大跨度单箱双室连续刚构桥施工阶段的主梁正应力分布规律与特征,在施工过程中主梁顶板截面有着非常显著的正应力分布不均匀现象,在预应力钢束锚固位置处有显著的应力集中现象,施工阶段主梁顶板正应力大小的主要影响因素是混凝土的湿重和张拉钢束的预应力大小,每一个箱梁梁段中心截面的正应力在浇筑混凝土后会减小,而在张拉预应力钢束后会增大。为同类桥梁的设计与施工提供参考。

体外预应力对混凝土箱梁动力特性的影响分析

研究目的:为研究体外预应力对单箱双室混凝土箱梁动力特性的影响,本文通过推导混凝土箱梁在体外预应力作用下的自振频率计算公式,以一根单箱双室混凝土试验梁为研究对象,利用ANSYS建立体外预应力混凝土箱梁的有限元数值分析模型,并对其进行模态分析。通过试验梁模型试验、理论计算以及有限元分析相结合的方法来研究体外预应力对单箱双室混凝土箱梁自振频率的影响,并研究体外预应力钢束面积以及拉力对其自振频率的影响。研究结论:(1)通过实测数据与计算值以及有限元分析数据进行对比分析,表明了理论公式推导的适用性,有限元模型的合理性;(2)体外预应力钢束面积的变化对混凝土箱梁的自振频率影响较明显;(3)体外预应力拉力的大小对混凝土箱梁的自振频率影响较小;(4)本研究成果可为体外预应力单箱双室混凝土箱梁动力特性的分析提供一定的参考。

单箱双室波形钢腹板连续刚构桥横隔板间距研究

为有效控制单箱双室波形钢腹板连续刚构桥的畸变和翘曲效应,通过建立空间有限元模型,研究横隔板间距和数量对偏心荷载作用下箱梁翘曲和畸变纵向正应力的影响规律,并对比分析单箱双室和单箱单室箱形结构在不同横隔板间距下畸变和翘曲纵向正应力的变化规律。计算结果表明:布置横隔板可以有效减少翘曲和畸变纵向正应力;与单箱双室截面相比,单箱单室截面翘曲正应力更大,设计时应减小横隔板间距。计算了不同高跨比和高宽比连续刚构桥的合理横隔板间距,并拟合出其经验公式。将该公式得到的横隔板间距与实际桥梁和现有经验公式得到的横隔板间距进行比较,验证了其精确性。

单室箱梁考虑剪切与剪滞双重效应的挠曲函数

基于单室箱梁翼缘板选取最大剪切位移差函数为广义剪力滞位移函数,通过假定箱梁竖向变形由腹板剪切变形与翼板剪滞效应引起的位移,利用变形协调条件和能量变分法最小势能原理推导了特定边界和荷载条件下考虑剪切变形的单室箱梁的挠曲位移表达式。利用推导的挠曲微分方程计算了单室简支箱梁承受均布荷载作用下的挠度,对靠近梁端部采用挠度修正系数线性内插求解竖向变形,建立单室简支箱有限元分析模型;对比解析解和数值解。结果表明:剪切变形对简支单室箱梁承受均布荷载作用的挠度具有一定的影响;利用推导的公式能够快速、有效地计算简支单室箱梁承受均布荷载下剪切与剪滞双重效应的挠度;跨中挠度与数值解差6%,吻合良好。

双箱单室曲线钢箱梁桥的不同建模方法计算结果对比分析

曲线钢箱梁比直线钢箱梁多了曲线弯曲引起的偏载效应,因双箱单室结构各箱室之间受力的分担比例发生变化,致使其比单箱单室曲线钢箱梁的受力要复杂。在计算分析中若采用常规的单梁模型或梁格模型,不能完全真实反映实际受力情况。为了解决双箱单室曲线钢箱梁在自重、升温、基本组合等工况下的应力分布,以2×61 m的连续钢箱梁为研究对象,建立板单元模型、梁单元模型、梁格模型分别计算并对结果进行对比分析。结果表明:1)自重作用下单梁模型不能考虑横向分布效应,其误差较大; 2)整体升温作用下单梁模型计算结果比板单元大,而梁格模型计算结果比板单元小; 3)组合后单梁模型最大误差达到10%,梁格模型达到7%,设计中不能忽略。

单箱单室与单箱双室截面箱梁横向受力对比分析

以高速铁路预应力混凝土简支箱梁桥为背景,采用大型通用有限元软件Midas-FEA建立了单箱单室截面与单箱双室截面连续梁桥空间有限元模型,对两种桥梁典型截面横向受力与横向应力沿纵向传递规律进行了分析。研究结果表明:对于典型截面横向应力分析,不论截面位于梁端还是梁体跨中,单箱双室截面箱梁截面较单室截面应力平稳,与单箱单室相比,单箱双室截面顶板在箱室跨中(B-B)能有效减小顶、底板应力。对于截面横向应力沿纵向变化规律而言,截面中心线(A-A)位置,单箱单室与单箱双室截面应力变化规律与数值相差较大;箱室跨中(B-B)位置处截面应力沿纵向变化规律基本一致,且双室截面较单室截面较为平稳;单室截面边腹板剪应力大于双室截面边腹板剪应力,双室截面边、中腹板剪应力之和较单箱单室截面腹板剪应力之和大。

大跨宽幅整体预制箱梁合理断面形式研究

对于大跨宽幅整体预制箱梁,合理的横断面形式对结构安全和工程经济性影响显著。结合广深沿江高速特大桥60m跨整体预制箱梁,分别从箱梁纵向受力行为、横向受力行为和结构材料经济性出发,对采用单箱双室截面和单箱单室截面的箱梁进行别比分析,得出对于宽幅60 m整体预制箱梁,采用单箱双室截面不仅在结构受力上显著优于单箱单室截面,而且材料经济性也更占优势。

后张法混凝土单箱双室箱梁模板设计与施工

城际铁路后张法预应力混凝土单箱双室简支箱梁在国内应用较少,由于箱梁设计创新,科技含量高,提梁运梁、存梁精度要求高,因此,对箱梁模板的设计、制作与安装提出了更高的要求,对施工中的控制点及精度提出更大的考验。结合沪宁城际铁路工程,对单箱双室预制箱梁模板设计以及在施工过程中的主要控制点进行浅要的分析。

单箱双室箱梁中腹板施工期裂缝成因分析

针对单箱双室箱梁中腹板施工期裂缝成因,通过采集得到的混凝土温度时程曲线分析箱梁中混凝土的水化热应力,研究发现:裂缝主要由混凝土水化热应力引起,拆模时间不当,导致混凝土温度和大气温度相差过大,混凝土开裂。

箱梁腹板倾角对主梁刚度和受力影响计算分析

针对铁路矮塔斜拉桥中采用的单箱双室箱梁,改变其腹板倾角,利用大型有限元分析程序MIDAS建立了三个空间梁单元计算模型;计算比较不同腹板倾角箱梁的活载挠度和应力以及体系温度作用下的应力,归纳出不同腹板倾角的箱梁在活载和体系温度作用下的主梁刚度和受力的影响。通过对以上两种荷载下计算结果的分析,得出108.48°倾角箱梁在刚度和受力方面相对较优,建议采用。

箱形结构截面扭转中心的确定及应用

基于箱形薄壁梁的实际构造情况和用于薄壁构件约束扭转计算的YMANCK第二理论,对工程结构中常用的单箱双室薄壁箱形梁截面的扭转中心位置进行了理论推导,并得到了扭转中心的显式表达式．算例表明,该计算公式正确、使用方便,具有广泛的适用性．

大连段铁路箱型组合梁动力性能的研究

在桥梁设计中,自振频率、振型对评价桥梁现有运营情况和承载能力有重要的意义。利用大型有限元计算软件Ansys,通过对某在建高速铁路单箱双室组合梁进行数值计算,分析了横隔板的设置对桥梁动力性能的影响。

梁格法计算双室箱梁弯曲效应的精度研究

为研究梁格法计算双室箱梁的精度,采用剪力-柔性梁格理论,建立单箱双室简支箱梁的梁格分析模型,研究了单箱双室箱梁在竖向集中力以及均布荷载作用下的弯曲效应。为对比梁格分析的精度,采用有机玻璃模型进行实测研究,并建立了基于板壳有限元的数值模型。通过对梁格模型、板壳模型和试验实测的纵向应力以及挠度值的比较得出:剪力-柔性梁格模型的计算结果总体偏小;在分析纵向应力时与试验结果的最大误差为8.8%,分析竖向挠度的最大误差为3.3%,表明梁格模型的精度偏低。考虑到剪力-柔性梁格法建模的便捷性,可以应用于结构的初步设计和力学分析。