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Dynamic Response Impact of Vehicle Braking on Simply Supported Beam Bridges with Corrugated Steel Webs Based on Vehicle-Bridge Coupled Vibration Analysis
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作者 Yan Wang Siwen Li Na Wei 《Computer Modeling in Engineering & Sciences》 SCIE EI 2024年第6期3467-3493,共27页
A novel approach for analyzing coupled vibrations between vehicles and bridges is presented,taking into account spatiotemporal effects and mechanical phenomena resulting fromvehicle braking.Efficient modeling and solu... A novel approach for analyzing coupled vibrations between vehicles and bridges is presented,taking into account spatiotemporal effects and mechanical phenomena resulting fromvehicle braking.Efficient modeling and solution of bridge vibrations induced by vehicle deceleration are realized using this method.The method’s validity and reliability are substantiated through numerical examples.A simply supported beam bridge with a corrugated steel web is taken as an example and the effects of parameters such as the initial vehicle speed,braking acceleration,braking location,and road surface roughness on the mid-span displacement and impact factor of the bridge are analyzed.The results show that vehicle braking significantly amplifies mid-span displacement and impact factor responses in comparison to uniform vehicular motion across the bridge.Notably,the influence of wheelto-bridge friction forces is of particular significance and cannot be overlooked.When the vehicle initiates braking near the middle of the span,both the mid-span displacement and impact factor of the bridge exhibit substantial increases,further escalating with higher braking acceleration.Under favorable road surface conditions,the midspan displacement and the impact factor during vehicle braking may exceed the design values stipulated by codes.It is important to note that road surface roughness exerts a more pronounced effect on the impact factor of the bridge in comparison to the effects of vehicle braking. 展开更多
关键词 corrugated steel web girder bridges simply supported beam bridges vehicle-bridge coupled vibration BRAKING impact factor
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Mechanical Behavior of a Partially Encased Composite Girder with Corrugated Steel Web: Interaction of Shear and Bending 被引量:11
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作者 Jun He Sihao Wang +2 位作者 Yuqing Liu Zhan Lyu Chuanxi Li 《Engineering》 SCIE EI 2017年第6期806-816,共11页
The synergistic use of partially encased concrete and composite girders with corrugated steel webs (CGCSWs) has been proposed to avoid the buckling of corrugated steel webs and compression steel flanges under large ... The synergistic use of partially encased concrete and composite girders with corrugated steel webs (CGCSWs) has been proposed to avoid the buckling of corrugated steel webs and compression steel flanges under large combined shear force and bending moment in the hogging area. First, model tests were carried out on two specimens with different shear spans to investigate the mechanical behavior, including the load-carrying capacity, failure modes, flexural and shear stress distribution, and development of concrete cracking. Experimental results show that the interaction of shear force and bending moment causes the failure of specimens. The bending-to-shear ratio does not affect the shear stiffness of a composite girder in the elastic stage when concrete cracking does not exist, but significantly influ- ences the shear stiffness after concrete cracking. In addition, composite sections in the elastic stage sat- isfy the assumption of the plane section under combined shear force and bending moment. However, after concrete cracking in the tension field, the normal stresses of a corrugated web in the tension area become small due to the "accordion effect," with almost zero stress at the flat panels but recognizable stress at the inclined panels. Second, three-dimensional finite-element (FE) models considering material and geometric nonlinearity were built and validated by experiments, and parametric analyses were conducted on composite girders with different lengths and heights to determine their load-carrying capacity when subjected to combined loads. Finally, an interaction formula with respect to shear and flexural strength is offered on the basis of experimental and numerical results in order to evaluate the load- carrying capacity of such composite structures, thereby providing a reference for the design of partially encased composite girders with corrugated steel webs (PECGCSWs) under combined flexural and shear loads. 展开更多
关键词 Encased concrete Composite girder corrugated steel web Interaction of shear and bending
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Lateral-torsional buckling of box beam with corrugated steel webs 被引量:9
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作者 FENG Yu-lin JIANG Li-zhong +1 位作者 ZHOU Wang-bao HAN Jian-ping 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第7期1946-1957,共12页
Corrugated steel web is folded along the longitudinal direction and has the mechanical properties such as axial compression stiffness corrugation effect, shear modulus corrugation effect, similar to that of an accordi... Corrugated steel web is folded along the longitudinal direction and has the mechanical properties such as axial compression stiffness corrugation effect, shear modulus corrugation effect, similar to that of an accordion. In order to study the lateral-torsional buckling of box beams with corrugated steel webs (BBCSW) under the action of bending moment load, the neutral equilibrium equation of BBCSW under the action of bending moment load is derived through the stationary value theory of total potential energy and further, along with taking Kollbrunner-Hajdin correction method and the mechanical properties of the corrugated web into consideration. The analytical calculation formula of lateral-torsional buckling critical bending moment of BBCSW is then obtained. The lateral-torsional buckling critical bending moment of 96 BBCSW test specimens with different geometry dimensions are then calculated using both the analytical calculation method and ANSYS finite element method. The results show that the analytical calculation results agree well with the numerical calculation results using ANSYS, thus proving the accuracy of the analytical calculation method and model simplification hypothesis proposed in this paper. Also, compared with the box beams with flat steel webs (BBFSW) with the same geometry dimensions as BBCSW, within the common range of web space-depth ratio and web span-depth ratio, BBCSW’s lateral-torsional buckling critical bending moment is larger than that of BBFSW. Moreover, the advantages of BBCSW’s stability are even more significant with the increase of web space-depth ratio and web depth-thickness ratio. 展开更多
关键词 box beams with corrugated steel webs lateral-torsional buckling analytical solution accordion effect Kollbrunner-Hajdin method
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波形钢腹板梁焊接残余应力分布及试验验证 被引量:1
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作者 冀伟 刘勇 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期289-297,共9页
为研究波形钢腹板梁焊接残余应力的分布规律,通过有限元软件建立其三维热弹塑性模型,利用热-力耦合分析技术对其焊接温度场和应力场进行有限元数值仿真,采用双椭球体热源和修改单元材料属性的方法实现能量输入和焊缝填充,并将模拟计算... 为研究波形钢腹板梁焊接残余应力的分布规律,通过有限元软件建立其三维热弹塑性模型,利用热-力耦合分析技术对其焊接温度场和应力场进行有限元数值仿真,采用双椭球体热源和修改单元材料属性的方法实现能量输入和焊缝填充,并将模拟计算结果与实测值进行对比分析.结果表明:有限元预测的波形钢腹板梁残余应力分布与实测结果具有相同趋势,在波形钢腹板梁焊缝的弯折角处,残余应力发生一定幅度的连续应力波动;底板和腹板的残余应力峰值均出现在焊缝中心区域,其值分别为材料屈服强度的1.30倍和1.26倍;底板纵向残余拉应力在焊缝中心线两侧78 mm范围内急速下降后缓慢过渡为压应力,在底板较窄一侧压应力线性增大,最大值约为材料屈服强度的0.61倍;在底板较宽一侧压应力线性减小,并在边缘处转化为拉应力;焊接速度对残余应力分布扰动不大,而对残余应力峰值影响较显著;当焊接速度从150 mm/min增加至250 mm/min时,横向和纵向的残余应力最大值分别增加了27.11%和5.88%. 展开更多
关键词 波形钢腹板梁 焊接残余应力 热力学 数值模拟 焊接速度
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简支波形腹板钢箱组合截面与传统截面箱梁桥抗震性能对比分析
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作者 赫中营 高嘉 +1 位作者 孙鹏辉 王根会 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2024年第1期83-92,82,共11页
为研究波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥(CW-SBCCGB)与传统箱梁桥抗震性能的异同,基于截面等效原理,根据某实际工程CW-SBCCGB的单箱截面,等效出波形腹板混凝土箱梁桥(CW-CBGB)和混凝土箱梁桥(CBGB)的单箱截面,再结合动力分析理论和ABAQUS有... 为研究波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥(CW-SBCCGB)与传统箱梁桥抗震性能的异同,基于截面等效原理,根据某实际工程CW-SBCCGB的单箱截面,等效出波形腹板混凝土箱梁桥(CW-CBGB)和混凝土箱梁桥(CBGB)的单箱截面,再结合动力分析理论和ABAQUS有限元模型对比分析3种截面简支梁桥动力特性和抗震性能的不同。结果表明:3种截面简支梁桥前五阶振型不变,CW-CBGB和CBGB前三阶频率相比于CW-SBCCGB有所下降,但相差不超过1Hz,第四阶及以后频率差异逐渐变大;剪滞效应对CW-SBCCGB和CW-CBGB动力特性影响较大,对CBGB影响较小;在纵桥向+竖桥向和横桥向+竖桥向地震作用下,CW-SBCCGB和CBGB的墩顶位移和跨中位移均大于CW-CBGB结构,CW-SBCCGB主梁跨中截面剪力最小,CW-CBGB跨中截面弯矩最小,说明CW-SBCCGB和CW-CBGB的抗震性能均优于CBGB的抗震性能。 展开更多
关键词 抗震性能 波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥 波形腹板混凝土箱梁桥 混凝土箱梁桥 截面等效
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波形钢腹板-钢底板组合箱梁耐火极限与设计
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作者 程海根 沈强 +1 位作者 郑尚敏 管冲 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期30-35,共6页
研究目的:近年来交通量的增加,由车辆碰撞或易燃物品运输车辆引起的桥梁火灾时有发生,不容忽视。为了解火灾下波形钢腹板-钢底板组合箱梁的火灾响应,采用ANSYS建立三维热-力耦合分析模型,分析火灾下组合箱梁温度场分布状态与抗弯承载力... 研究目的:近年来交通量的增加,由车辆碰撞或易燃物品运输车辆引起的桥梁火灾时有发生,不容忽视。为了解火灾下波形钢腹板-钢底板组合箱梁的火灾响应,采用ANSYS建立三维热-力耦合分析模型,分析火灾下组合箱梁温度场分布状态与抗弯承载力衰变规律,研究不同受火场景对组合箱梁耐火极限的影响,提出抗火设计方法。研究结论:(1)火灾下组合箱梁截面抗弯承载力呈三阶段发展;不同受火范围下跨中挠度随受火时间延长均呈两阶段发展;随着受火长度的增加,组合箱梁挠度增长幅度越大,受火初期受热弯曲效应作用越显著;(2)与抗力准则相比,采用挠度破坏准则判定组合箱梁的耐火极限较安全;(3)在组合箱梁底板增设不同类型的加劲肋形式,均可提高组合箱梁的耐火极限,当加劲肋材料用量相同时,与增设通长加劲肋相比,增设底板局部加劲肋对组合箱梁的耐火极限改善效果更好;(4)本研究成果可为波形钢腹板-钢底板组合箱梁的耐火极限理论分析与抗火设计提供参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 耐火极限 抗火设计 波形钢腹板 组合箱梁
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波形腹板钢箱-混凝土组合梁横向内力计算与分析
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作者 冀伟 余壮果 罗奎 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期161-170,共10页
为精确分析波形腹板钢箱-混凝土组合梁(SBCCGCW)的横向内力,考虑波形钢腹板特性和箱梁的畸变效应,利用框架分析法推导SBCCGCW的横向弯矩计算公式;通过两座实桥横向弯矩的有限元和实测结果对所提公式的正确性进行验证;对SBCCGCW横向内力... 为精确分析波形腹板钢箱-混凝土组合梁(SBCCGCW)的横向内力,考虑波形钢腹板特性和箱梁的畸变效应,利用框架分析法推导SBCCGCW的横向弯矩计算公式;通过两座实桥横向弯矩的有限元和实测结果对所提公式的正确性进行验证;对SBCCGCW横向内力的影响因素进行研究,并根据有限元分析结果提出SBCCGCW横向内力的简化计算公式。结果表明:利用所提公式获取的横向弯矩值与有限元结果和实测结果吻合较好,误差在10%以内;横隔板会大幅度减少荷载作用点处的横向弯矩;宽高比、混凝土顶板厚度、荷载作用位置对混凝土顶板横向弯矩的影响较大,钢底板厚度变化对混凝土顶板横向弯矩的影响较小。研究成果可为SBCCGCW的横向内力计算与分析提供参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 组合箱梁 横向内力 框架分析法 波形钢腹板 参数分析
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单箱双室变截面波形钢腹板组合梁剪应力分析
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作者 冀伟 黄逸航 +3 位作者 罗奎 马凯耀 石旭辉 余壮果 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1090-1101,共12页
为了研究单箱双室变截面波形钢腹板组合箱梁(CBBCSW)的剪应力分布规律,分析了单箱双室变截面CBBCSW的顶底板与波形钢腹板(CSW)的承剪问题。基于微元体平衡和切应力互等定理推导了变截面CSW的剪应力计算公式,并与等截面CSW剪应力计算公... 为了研究单箱双室变截面波形钢腹板组合箱梁(CBBCSW)的剪应力分布规律,分析了单箱双室变截面CBBCSW的顶底板与波形钢腹板(CSW)的承剪问题。基于微元体平衡和切应力互等定理推导了变截面CSW的剪应力计算公式,并与等截面CSW剪应力计算公式进行了对比。对各项剪应力的性质展开了研究,针对变截面CBBCSW的顶底板和参与承剪机理进行了分析,提出了底板承剪比例计算公式。以室内模型试验梁和一座单箱双室变截面CBBCSW为例,采用ANSYS有限元软件分别建立了试验梁与实桥的有限元模型,研究了不同约束体系下,剪应力在CSW上的分布以及顶底板与CSW参与承剪的规律。对比不同荷载情况下,有限元计算结果与理论公式计算结果的差异,分析不同荷载工况对顶底板与CSW参与承剪的影响。此外,分析了横隔板对单箱多室CBBCSW剪力分配的影响。研究结果表明:所提公式的理论结果与试验实测结果和有限元结果吻合较好,且底板参与承剪的比例不可忽视;变截面引起的“附加剪应力”是影响剪力传递的直接原因,弯矩的大小会直接影响底板参与承剪的比例;对称荷载下中腹板与边腹板的剪力分布几乎相同,而横隔板会改变CSW上剪力分配,靠近横隔板处的部位剪应力分布更均匀。研究结果可以为实际工程中变截面CSW的剪应力和承剪比的分析提供参考依据。 展开更多
关键词 组合箱梁 波形钢腹板 变截面 剪应力 承剪比 有限元分析
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新型波形钢腹板组合箱梁桥动力性能分析
9
作者 吴丽丽 徐胜彦 +2 位作者 韩港豪 洪成鹏 孙培珂 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第3期138-148,共11页
对一种新型波形钢腹板组合箱梁桥结构开展了动力特性及抗震性能分析;以鄄城黄河大桥跨中箱梁段为例,建立组合箱梁桥的多尺度有限元模型,并与实测值进行了对比,验证了多尺度模型的有效性;基于此设计了该新型波形钢腹板组合箱梁的截面参数... 对一种新型波形钢腹板组合箱梁桥结构开展了动力特性及抗震性能分析;以鄄城黄河大桥跨中箱梁段为例,建立组合箱梁桥的多尺度有限元模型,并与实测值进行了对比,验证了多尺度模型的有效性;基于此设计了该新型波形钢腹板组合箱梁的截面参数,采用多尺度建模方法研究了各参数变化对箱梁动力特性的影响规律,通过地震反应谱法分析了该结构在各向地震作用下的结构响应。结果表明:箱梁横隔板的数量和厚度是结构动力特性的敏感参数,对结构的扭转刚度影响很大;增大波形钢腹板厚度可有效提高结构刚度,且刚度增大对频率的影响程度大于质量增大对频率的影响,建议腹板厚度宜设为20~30 mm;槽形钢板可有效提高截面的抗弯刚度,尤其对结构竖向弯曲模态影响较大;横向地震作用对混凝土顶板和横隔板应力的影响最大,纵向地震力对波形钢腹板应力的影响最大,竖向地震力对混凝土底板和槽形钢板的应力影响较大。 展开更多
关键词 波形钢腹板组合箱梁 FRP筋 多尺度建模 动力特性 地震反应谱
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波形钢腹板梁T形接头焊接仿真分析与试验研究
10
作者 冀伟 张鹏 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期691-698,共8页
为了解决波形钢腹板梁焊接温度场和残余应力分布尚不明确的问题,本文基于Simufact Welding软件建立三维有限元模型,对其T形接头的焊接温度场和残余应力进行了预测,并对模拟结果进行了试验验证。波形钢腹板梁的焊接温度场分布与熔池中心... 为了解决波形钢腹板梁焊接温度场和残余应力分布尚不明确的问题,本文基于Simufact Welding软件建立三维有限元模型,对其T形接头的焊接温度场和残余应力进行了预测,并对模拟结果进行了试验验证。波形钢腹板梁的焊接温度场分布与熔池中心距离有关,距离熔池中心越近,温度梯度越大;焊接残余应力以纵向残余拉应力为主,而横向残余应力的应力水平相对较低,拉压应力共存;焊接速度和底板厚度的改变只会影响残余应力的峰值大小,不会影响残余应力的分布规律。结果表明:数值模拟结果和试验实测值吻合良好,数值模拟可靠。 展开更多
关键词 桥梁工程 波形钢腹板梁 T形接头 焊接温度场 焊接残余应力 参数分析 焊接速度 腹板厚度
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随机车流下波形腹板组合箱梁桥疲劳寿命评估
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作者 李喜梅 杨海权 +2 位作者 张冬兵 常博 母渤海 《交通科技与经济》 2024年第6期23-30,共8页
为研究运营期内波形腹板组合梁桥的疲劳安全问题,基于WIM系统实测车辆荷载数据对桥梁疲劳寿命进行评估。利用某高速公路桥梁WIM系统实测车流数据建立随机车流模型,运用ANSYS有限元软件分析随机车流作用下波形腹板组合箱梁桥的疲劳应力,... 为研究运营期内波形腹板组合梁桥的疲劳安全问题,基于WIM系统实测车辆荷载数据对桥梁疲劳寿命进行评估。利用某高速公路桥梁WIM系统实测车流数据建立随机车流模型,运用ANSYS有限元软件分析随机车流作用下波形腹板组合箱梁桥的疲劳应力,通过疲劳寿命评估方法评估波形腹板组合箱梁桥疲劳寿命,并探讨车流量变化对疲劳寿命的影响。研究结果表明:在随机车流作用下,波形腹板组合箱梁桥钢底板与波纹腹板焊缝相同折角处的应力值内侧比外侧大,导致内侧的疲劳损伤比外侧大,疲劳寿命较短;车流量变化对桥梁的疲劳损伤影响较大,随运营时间的增长,桥梁的疲劳寿命快速下降。因此,在运营期内需对桥梁运行车辆采取一定的限流限载措施。 展开更多
关键词 桥梁工程 疲劳寿命评估 波形腹板组合箱梁桥 随机车流 车流量变化
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波形钢腹板组合板梁桥负弯矩区抗弯性能研究 被引量:1
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作者 姜开明 王阳春 +3 位作者 查上 彭悟焯 邓文琴 张建东 《建筑结构》 北大核心 2024年第1期54-58,53,共6页
针对波形钢腹板组合板梁桥,为研究负弯矩区关键设计参数和极限抗弯承载能力计算方法,以某三跨波形钢腹板组合板梁桥为背景,采用ABAQUS软件建立有限元模型,探讨波形钢腹板组合板梁桥负弯矩区的受力性能,基于参数敏感性分析明确了负弯矩... 针对波形钢腹板组合板梁桥,为研究负弯矩区关键设计参数和极限抗弯承载能力计算方法,以某三跨波形钢腹板组合板梁桥为背景,采用ABAQUS软件建立有限元模型,探讨波形钢腹板组合板梁桥负弯矩区的受力性能,基于参数敏感性分析明确了负弯矩区钢梁设计参数的合理取值范围,揭示了波形钢腹板组合板梁桥负弯矩区抗弯特性,提出适用于波形钢腹板组合板梁桥的负弯矩区抗弯计算方法。结果表明:支点波形钢腹板厚度由抗剪及屈曲强度控制,负弯矩区受压下翼缘板宽厚比不宜大于28,波形钢腹板抗弯贡献仅约5.7%,实际工程中负弯矩区抗弯承载力计算可忽略波形钢腹板影响。 展开更多
关键词 波形钢腹板 组合板梁桥 工字钢梁 负弯矩区 抗弯性能 有限元模型
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新型波形钢腹板组合箱梁畸变效应
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作者 秦翱翱 刘世忠 +2 位作者 马驰 贡保甲 蔡明昊 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期89-98,共10页
为研究新型波形钢腹板(CSW)组合箱梁的畸变效应,以板梁框架法和位移法为基础,建立单箱多室新型CSW组合箱梁的畸变控制微分方程和边界条件,得到畸变正应力解析解,并采用有限元法检验推导结果的正确性。应用推导结果对比分析新型CSW组合... 为研究新型波形钢腹板(CSW)组合箱梁的畸变效应,以板梁框架法和位移法为基础,建立单箱多室新型CSW组合箱梁的畸变控制微分方程和边界条件,得到畸变正应力解析解,并采用有限元法检验推导结果的正确性。应用推导结果对比分析新型CSW组合箱梁与传统CSW组合箱梁的畸变性能,以及截面高度、箱室宽度和钢底板厚度对新型CSW组合箱梁畸变效应的影响。结果表明:解析解计算得到的畸变正应力与有限元模型计算的结果吻合较好,畸变角的变化规律与有限元模型计算结果一致;与传统CSW组合箱梁相比,新型CSW组合箱梁的畸变翘曲刚度减小了38.89%,畸变框架刚度减小了71.84%,抗畸变能力减弱;随着截面高度和箱室宽度增加,新型CSW组合箱梁跨中畸变角和跨中畸变双力矩均逐渐增大,且箱室宽度的影响更为明显;随着钢底板厚度增加,新型CSW组合箱梁跨中畸变角逐渐减小,跨中畸变双力矩逐渐增大。 展开更多
关键词 波型钢胶板组合箱梁 单箱多室 畸变效应 畸变控制微分方程 边界条件 畸变性能
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钢桁腹-混凝土组合箱梁局部外接节点静载试验及极限承载力计算研究
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作者 谭映梁 祝兵 崔圣爱 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期69-76,共8页
为了解钢桁腹-混凝土组合箱梁(顶、底板为混凝土结构,腹杆为钢结构)外接节点在水平荷载作用下的受力性能,以某钢桁腹-混凝土组合箱梁桥方案为背景,选取钢腹杆轴力最大节点设计、制作缩尺比为1∶3的钢桁腹-混凝土组合箱梁局部外接节点试... 为了解钢桁腹-混凝土组合箱梁(顶、底板为混凝土结构,腹杆为钢结构)外接节点在水平荷载作用下的受力性能,以某钢桁腹-混凝土组合箱梁桥方案为背景,选取钢腹杆轴力最大节点设计、制作缩尺比为1∶3的钢桁腹-混凝土组合箱梁局部外接节点试件(由混凝土弦杆、方形钢腹杆、节点板组成,原混凝土板简化为混凝土弦杆)并开展静载试验,分析外接节点试件静载试验现象及破坏模式、荷载~位移曲线,以及混凝土弦杆、节点板和钢腹杆的应力分布规律,并基于有效宽度法及撕裂面法与最大强度准则提出外接节点极限承载力计算方法。结果表明:外接节点试件的破坏模式为节点板拉剪断裂失效,极限承载力为设计荷载的5.71倍,承载能力满足要求;混凝土弦杆压应力沿加载方向逐渐减小,沿竖直方向从上往下逐渐增大;节点板应力沿加载方向总体上先增后减,外露节点板是节点受力的关键构件;外接节点极限承载力由节点板和钢腹杆中较弱者控制,采用所提出的计算方法得到的外接节点极限承载力计算值与试验结果相差小于6%。 展开更多
关键词 组合梁 钢桁腹-混凝土组合箱梁 外接节点 破坏模式 极限承载力 静载试验 计算方法
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考虑温度和剪切变形的改进型波形钢腹板组合箱梁动力特性研究
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作者 陈雪松 罗奎 +3 位作者 冀伟 张经伟 吴智博 刘明 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期601-611,共11页
为了精确分析温度效应和剪切变形效应对改进型波形钢腹板组合箱梁自振特性的影响,提出一种考虑温度效应和剪切变形效应的改进型波形钢腹板组合箱梁自振特性分析方法。综合考虑温度、剪切变形和波形钢腹板刚度修正的影响,运用应力等效原... 为了精确分析温度效应和剪切变形效应对改进型波形钢腹板组合箱梁自振特性的影响,提出一种考虑温度效应和剪切变形效应的改进型波形钢腹板组合箱梁自振特性分析方法。综合考虑温度、剪切变形和波形钢腹板刚度修正的影响,运用应力等效原则推导出改进型波形钢腹板组合箱梁的自振频率解析公式;利用实桥ANSYS有限元分析结果和试验实测结果对自振频率解析公式的正确性进行了验证;分析了温度等效轴向偏心力变化、弹性模量变化、剪切变形效应、不同高跨比和不同宽跨比下温度效应对该桥型自振频率的影响。结果表明:温度效应对改进型波形钢腹板组合箱梁的基频影响较大,计算该桥型的基频时需要考虑温度效应的影响;波形钢腹板的剪切变形效应对该桥型自振频率的影响较为显著,从第4阶自振频率开始剪切变形的影响已超过50%;不同高跨比下温度效应对基频的影响较大,且随着高跨比的增大呈线性急剧增大;不同宽跨比下温度效应对自振频率的影响较小,可以忽略不计。研究成果可为改进型波形钢腹板组合箱梁的自振频率计算和分析提供参考依据。 展开更多
关键词 组合箱梁 波形钢腹板 温度效应 剪切变形 模态试验 自振频率
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横州飞龙大桥主桥设计
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作者 唐亚森 罗婷倚 +2 位作者 张云 王思豪 刘玉擎 《世界桥梁》 北大核心 2024年第3期17-22,共6页
横州飞龙大桥主桥为(100+2×185+100)m波形钢腹板连续刚构桥,主梁为单箱单室波形钢腹板组合箱梁,桥面宽13 m,中支点梁高10.9 m,跨中及边跨梁端梁高4 m。腹板采用1800型波形钢腹板,相比传统1600型腹板具有更高的整体屈曲应力;波形钢... 横州飞龙大桥主桥为(100+2×185+100)m波形钢腹板连续刚构桥,主梁为单箱单室波形钢腹板组合箱梁,桥面宽13 m,中支点梁高10.9 m,跨中及边跨梁端梁高4 m。腹板采用1800型波形钢腹板,相比传统1600型腹板具有更高的整体屈曲应力;波形钢腹板防屈曲构造采用内衬混凝土和纵、横向加劲肋混合布置的方式,减少了内衬混凝土长度,减轻了结构自重;波形钢腹板与顶板采用长孔型开孔板连接件,与底板采用外包型连接,提高了结合部施工便捷性和耐久性。主梁采用波形钢腹板悬臂自承重施工工法,先边跨后中跨合龙,采用研发的钢架吊篮与智能吊机组合的挂篮形式,提高了施工效率。 展开更多
关键词 波形钢腹板连续刚构桥 组合箱梁 1800型波形钢腹板 加劲肋 长孔型开孔板 外包型连接 腹板自承重施工 结构设计
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节段预制拼装波形钢腹板连续组合箱梁抗弯性能试验研究
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作者 赵品 邵旭东 +1 位作者 荣学亮 韩恒涛 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期191-200,共10页
为研究波形钢腹板连续组合箱梁在整体现浇和节段预制拼装施工工艺下抗弯性能的差异,对一片节段预制拼装变截面波形钢腹板连续箱梁和一片相同尺寸的整体式波形钢腹板连续箱梁进行了抗弯性能试验,分析了接缝的存在对节段预制波形钢腹板连... 为研究波形钢腹板连续组合箱梁在整体现浇和节段预制拼装施工工艺下抗弯性能的差异,对一片节段预制拼装变截面波形钢腹板连续箱梁和一片相同尺寸的整体式波形钢腹板连续箱梁进行了抗弯性能试验,分析了接缝的存在对节段预制波形钢腹板连续梁不同特征截面上应变的分布、荷载-挠度曲线变化、预应力增量的影响,并对两片梁的破坏形态进行了分析,试验结果表明:加载初期,接缝的存在对试验梁刚度影响较小,两片梁的应变和变形接近。开裂后节段拼装梁节段接缝间的混凝土应变相对整体梁偏小,但接缝处的混凝土应变较大,接缝位置的塑性变形使得内力重分布现象更加明显;整体梁出现典型的弯曲裂缝,而节段拼装梁裂缝数量在整个过程中相对较少,集中出现在节段两侧接缝位置;在塑性阶段,节段梁变形主要发生在接缝位置,梁体变形相对较大,而边跨相对于中跨挠度变化较小。节段拼装梁的预应力筋相比于整体梁发挥了更大的作用,应力增长速率更快,且节段拼装梁有效高度变化小于整体梁。提出了节段预制拼装波形钢腹板连续箱梁抗弯承载力计算公式,且公式计算值与试验结果吻合程度较好。 展开更多
关键词 桥梁工程 抗弯性能 节段预制拼装 波形钢腹板连续梁 变截面
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浅议波形钢腹板钢混组合梁的支架法施工技术 被引量:1
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作者 霍敬德 《内蒙古公路与运输》 2024年第2期27-30,34,共5页
为分析支架法在波形钢腹板-混凝土组合箱梁桥施工中的应用,文章以我国西北地区某公路的天桥为研究对象,研究了支架法在实际工程中的施工过程与质量控制标准。基于项目实际情况的分析,结合钢材预处理精度、构件加工误差、钢箱梁组装工艺... 为分析支架法在波形钢腹板-混凝土组合箱梁桥施工中的应用,文章以我国西北地区某公路的天桥为研究对象,研究了支架法在实际工程中的施工过程与质量控制标准。基于项目实际情况的分析,结合钢材预处理精度、构件加工误差、钢箱梁组装工艺、防腐涂装设计等,指出钢箱梁的设计应充分考虑现场实际条件控制构件的加工与组装误差,并依据服役条件设计适宜的防腐涂装,以提高桥梁耐久性。以支架法的实际施工过程为例,通过分析支架搭设及预压、钢箱梁吊装施工、桥面板及支点处混凝土施工等关键施工工艺,总结了对应工艺流程及质量控制标准。研究结果表明:结合现场条件细化钢箱梁的设计流程,严格控制钢箱梁的加工与组装精度,采用支架法进行波形腹板钢箱-混凝土组合梁的施工,可实现高质量控制精度、成本、规范化程度。 展开更多
关键词 公路工程 施工技术 支架法 波形钢腹板钢混组合梁 工程应用
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波形腹板钢-混组合箱梁畸变效应分析 被引量:1
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作者 岳阳 杨黎明 +1 位作者 康健 李峰 《交通科技》 2024年第1期51-56,共6页
为研究波形腹板钢-混组合箱梁畸变效应,以桑园子黄河大桥引桥简支箱梁为研究对象,将畸变角重新定义,通过计算畸变中心、畸变总势能,确定初始参数,利用势能驻值原理推导与传统扭转分析理论相一致的畸变效应分析方法。根据工程实例,对车... 为研究波形腹板钢-混组合箱梁畸变效应,以桑园子黄河大桥引桥简支箱梁为研究对象,将畸变角重新定义,通过计算畸变中心、畸变总势能,确定初始参数,利用势能驻值原理推导与传统扭转分析理论相一致的畸变效应分析方法。根据工程实例,对车道荷载下波形腹板钢-混组合箱梁畸变翘曲应力变化规律进行研究。结果表明,畸变翘曲应力在组合箱梁应力中占比不容忽视,且随着箱梁顶板混凝土厚度增大,翘曲正应力逐渐减小,在钢底板组合箱梁增设铺底混凝土可有效减少畸变翘曲应力。 展开更多
关键词 波形腹板钢-混组合箱梁 畸变效应 畸变翘曲应力 铺底混凝土
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氯盐腐蚀环境下波形腹板钢箱组合梁疲劳性能试验研究
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作者 张紫辰 张豪 宁鑫 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期101-109,共9页
为揭示氯盐腐蚀环境下波形腹板钢箱组合梁的疲劳性能,设计制作2片简支组合箱梁缩尺模型,分别进行常幅和分级变幅疲劳试验,研究未腐蚀和腐蚀模型梁的疲劳性能,基于非线性损伤理论进行波形腹板钢箱组合梁的疲劳损伤及疲劳寿命预测。结果表... 为揭示氯盐腐蚀环境下波形腹板钢箱组合梁的疲劳性能,设计制作2片简支组合箱梁缩尺模型,分别进行常幅和分级变幅疲劳试验,研究未腐蚀和腐蚀模型梁的疲劳性能,基于非线性损伤理论进行波形腹板钢箱组合梁的疲劳损伤及疲劳寿命预测。结果表明:未腐蚀和腐蚀组合箱梁在经历200万次常幅循环加载后均未发生疲劳破坏,疲劳荷载引起的弯曲附加变形随加载循环次数的增加而增大;弯矩作用下组合梁满足“拟平截面假定”;未腐蚀梁和腐蚀梁分别经历了314.6万次和288万次分级变幅循环加载后发生疲劳破坏,试验梁底板与左右两侧腹板焊缝折角处是该类组合箱梁的疲劳易损部位;考虑多级变幅荷载相互作用影响的改进Corten-Dolan模型能够较好地预测波形腹板钢箱组合梁的疲劳寿命,且多级变幅荷载之间的相互作用对结构疲劳寿命的影响随腐蚀程度的增大而减小。 展开更多
关键词 波纹腹板钢箱组合梁 氯盐腐蚀 疲劳性能 疲劳损伤 疲劳寿命 疲劳试验
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