不平衡荷载对波形钢腹板组合箱梁桥受力影响

为研究不平衡荷载对波形钢腹板组合箱梁桥结构受力性能的影响,本文结合实体工程,通过数值仿真模拟悬臂浇筑施工,分析不平衡荷载对最大悬臂阶段和成桥阶段波形钢腹板组合箱梁结构的变形、应力及稳定性的影响程度.计算结果表明:在最大悬臂阶段和成桥阶段,不平衡荷载对主梁变形影响较大,对混凝土顶板压应力和钢腹板剪应力影响较小;并且,不平衡荷载对主梁变形的影响随其离中间墩距离的增大而增大,不平衡荷载对最大悬臂阶段和成桥阶段的波形钢腹板组合箱梁结构的稳定性影响均很小.     

南昌市朝阳大桥通航孔桥主梁设计特点及关键技术

南昌市朝阳大桥为国内第一座主梁采用波形钢腹板混凝土组合箱梁的多塔斜拉桥。主要介绍在设计过程中,针对主梁的结构布置特点、受力要求,结合全桥施工方案,提出包含波形钢腹板结构、斜拉索锚固及挂篮施工的设计方案。可对今后波形钢腹板混凝土组合梁桥的设计有一定借鉴意义。     

剪力钉集束式与均布式布置下钢-混组合梁桥受力分析

本文针对港珠澳大桥6×85 m组合连续梁桥开展受力性能分析,采用Beam188梁单元模拟剪力钉、Solid45实体单元模拟混凝土桥面板、Shell163壳单元模拟钢箱梁,在最不利边跨建立了精细的空间有限元模型(按剪力钉的实际数量建立梁单元),采用生死单元法模拟港珠澳大桥的实际施工过程,即大节段整体吊装、简支变连续、支点顶升与回落、支点纵向预应力张拉以及二期恒载的全过程。按照剪力钉集束式布置和剪力钉均布式布置两种方式,分别计算了钢-混组合梁桥受力性能和剪力钉的受力状况。计算结果表明:两种布置形式下组合梁挠度、混凝土桥面板和钢梁应力基本相同;组合荷载工况下集束式与均布式布置剪力钉最大纵向剪力分别为64.49 kN和67.98 kN,最大拉拔力分别为45.44 kN和43.67 kN,都满足正常使用要求,为钢-混组合梁桥剪力钉集束式布置提供分析依据。     

波形钢腹板PC箱梁抗剪连接键设计

波形钢腹板PC箱梁是一种新型的钢-混凝土组合结构,这种结构以波形钢板代替混凝土作为箱梁的腹板,并采用箱内体外预应力技术,实现了主梁的轻型化,进而减少了下部结构的工程量,由于其良好的受力特性在日本和欧美得到了广泛的应用。而抗剪连接键是能否为结构提供足够完整组合作用的一个决定因素,文章主要介绍波纹钢腹板PC组合箱梁抗剪连接键的设计计算方法,并介绍某波纹钢腹板PC组合箱梁连续梁桥（70m＋120m＋70m）的抗剪连接键的计算实例。     

钢-混凝土组合桥梁地震响应分析

为探究高烈度区钢-混凝土组合梁桥主梁的地震响应，以主河槽桥为依托，采用反应谱法和时程分析法，开展桥梁结构的地震响应分析，主要为地震作用下钢混组合梁主梁的位移和内力响应。研究结果表明：主梁的自振频率较大，槽型钢-混凝土组合桥梁的主梁具有较大的刚度；在纵向、横向和竖向地震分别作用下，钢-混凝土组合桥梁的位移响应和内力响应均比较大，对桥梁抗震设计不利，需对桥梁的地震响应做出设计对策；在纵向+竖向和横向+竖向地震作用下，主梁两端的位移响应较大，内力响应分配不合理，固定支座位置的主梁内力较大，整体上对桥梁结构的抗震设计不利。     

波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁扭转与畸变研究进展

有别于传统的混凝土箱梁,波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁是一种较为新颖的桥梁上部结构形式,这种箱梁结构在偏心荷载作用下产生的扭转与畸变效应相对显著。为阐明这种箱梁的扭转与畸变特性及其研究现状,通过对大量文献的调研与实桥调查,系统介绍了箱梁扭转与畸变效应的计算理论（包括抗扭刚度）、扭转承载力、内力增大系数、横隔板的设置等方面的研究进展情况。研究表明,采用Umanski第二理论和弹性地基梁比拟法分别计算这种箱梁的扭转与畸变效应在理论上是可行的,但其工程适用性还需进行进一步检验。另外,我国在扭转承载力研究方面还较为欠缺,而在内力增大系数、横隔板的设置等方面尽管已经取得了一些成果,但还缺乏较为一致的结论。在充分考虑箱梁自身受力特性的基础上,加强波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁扭转与畸变的研究,可为完善其设计方法奠定理论基础与提供更有力依据。     

混凝土主梁与钢次梁组合节点试验研究

对一种新型混凝土主梁与钢次梁组合节点的性能进行试验研究,共设计制作2组试件4个组合节点进行静力试验。采用液压加载装置对试件逐级施加荷载直至试件破坏,研究混凝土主梁截面高度与钢次梁端部点焊锚筋对节点性能的影响。试验表明主梁高度越大则其对钢次梁的嵌固越有效,节点也越接近于固接,而钢次梁端部的点焊锚筋对节点受力性能影响不大。选择合适的混凝土主梁截面高度可以改变节点的破坏模式,改善节点的受力性能。     

钢桁腹预应力混凝土箱梁桥的设计应用

钢桁腹预应力混凝土箱梁桥是采用桁式钢腹杆代替混凝土箱梁中混凝土腹板而形成的一种新型组合结构桥梁。介绍了这种桥型的发展、应用、结构特点及节点构造,并举例介绍了国内第1座钢桁腹预应力混凝土连续箱梁桥的设计情况,供工程设计人员参考。     

曲线梁桥预应力作用效应分析

针对预应力混凝土曲线梁桥空间受力问题,基于曲线梁预应力等效荷载理论,采用Visual C++编写了相应的预应力混凝土曲线梁桥等效荷载计算程序。采用该程序进行了简支曲线梁预应力等效荷载效应计算,并将计算结果与实体力筋模拟结果进行了比较;以某三跨预应力混凝土曲线连续梁桥为例进行了曲线连续梁桥预应力效应分析与优化研究。结果表明:基于预应力等效荷载理论编写的曲线梁桥预应力等效荷载计算程序可准确分析曲线梁预应力效应;预应力混凝土曲线梁桥关键截面内力及位移响应绝对值总体上随曲率半径的增加而减小,当曲率半径超过200 m时,变化趋势趋缓。采用预应力钢束合力重心线布置预应力钢束可有效改善曲线梁主梁扭转角及扭矩沿跨径方向分布;设置中支座预偏心距对承载能力极限状态作用下曲线梁主梁扭转角及扭矩沿跨径方向的分布具有一定的改善作用,而对预应力作用下主梁扭转角和扭转沿跨向分布改善不明显。     

整体预制钢-混凝土组合梁桥合理结构研究

为了在中小跨径桥梁中推广使用钢-混凝土组合结构桥梁,提高桥梁的工业化建造水平和组合梁桥的装配化程度,提出了一种整体预制钢-混凝土组合梁桥结构。结合常用的中小跨径的需求,考虑公路运输条件和吊装能力,构建了整体预制钢-混组合梁结构基本单元,并提出了单元之间的连接方式,进一步形成整体桥梁。计算分析表明:所提出的整体预制钢-混组合梁,在受力性能方面均优于传统分离预制钢-混组合梁,在全寿命周期的经济性能方面优于现有的预制混凝土箱梁、预制混凝土T形梁,在施工性能方面相比于现有的预制混凝土箱梁、预制混凝土T形梁以及分离预制钢-混组合梁会明显提高施工效率、缩短施工工期,而且更容易保证施工质量,为桥梁工程提供了一种结构合理、施工便捷的结构形式。     

大跨度波形钢腹板PC组合梁桥设计与分析

波形钢腹板PC组合箱梁桥由于其上部结构较轻,当其应用于大跨度梁桥时往往具有良好的经济效益。文章结合某主跨130m变截面波形钢腹板PC组合箱梁桥工程实例,介绍了大跨度波形钢腹板PC组合梁桥主梁结构、预应力体系、波形钢腹板设计、抗剪连接件的设计,并结合该桥特点,在主梁墩顶位置处建立了空间有限元模型,对该位置处的混凝土及波形钢腹板应力进行了分析,为波形钢腹板PC组合箱梁在大跨度梁桥中的应用提供一定的参考意义。     

三跨连续波形钢腹板箱梁桥力学特性研究

伴随着桥梁跨度的增加,减轻桥梁自重变得越来越重要。波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥作为一种新型钢混组合结构,它充分利用混凝土和波形钢腹板的材料优点,有效降低了自重,提高了桥梁的跨越能力。文章以某三跨连续波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥为工程背景,对波形钢腹板和预应力体系的构造特征进行了介绍,并且借助桥梁工程软件迈达斯对其进行建模,对该类桥梁的力学特性计算分析。主梁中混凝土顶板和底板主要承担弯矩,而波形腹板主要承受剪力。通过建立模型来模拟卫河大桥成桥后的受力状态,并进行了顶底板正应力验算,钢腹板剪切屈曲验算以及竖向挠度验算。     

钢-混凝土组合梁自锚式悬索桥主缆锚固区传力机制研究

为探讨钢-混凝土组合梁自锚式悬索桥中主缆锚固力在主梁中的传递机制,以某大桥工程实例为原型,采用实桥测试试验和有限元法分析对自锚式钢-混组合梁悬索桥主缆锚固区的受力进行研究。结果表明:在恒载作用下,组合梁中混凝土板与钢主梁之间的剪力钉能有效抗剪,保证结构整体受力性能的要求;采用杆系全桥模型与局部精细化模型相结合,可以准确计算组合梁应力状况;主缆锚固力通过锚碇传递至组合梁主梁时,主梁发生纵向压缩与面外弯曲,主要受力构件为钢梁顶板和外腹板,钢梁通过腹板上方剪力钉将部分内力传递至上方混凝土板,在横梁作用下分布在两侧的内力向中间扩散,最终形成截面整体共同受力。     

混凝土曲线箱梁桥的受力性能研究

通过梁格法建模,对混凝土曲线箱梁桥不同支承条件下的内外腹板受力差别、内力横向分配进行分析了和研究,可供类似桥梁结构设计参考。     

Force transfer mechanism in main cable anchorage zone of composite girder self-anchored suspension bridge

为探讨钢-混凝土组合梁自锚式悬索桥中主缆锚固力在主梁中的传递机制,以某大桥工程实例为原型,采用实桥测试试验和有限元法分析对自锚式钢-混组合梁悬索桥主缆锚固区的受力进行研究。结果表明：在恒载作用下,组合梁中混凝土板与钢主梁之间的剪力钉能有效抗剪,保证结构整体受力性能的要求;采用杆系全桥模型与局部精细化模型相结合,可以准确计算组合梁应力状况;主缆锚固力通过锚碇传递至组合梁主梁时,主梁发生纵向压缩与面外弯曲,主要受力构件为钢梁顶板和外腹板,钢梁通过腹板上方剪力钉将部分内力传递至上方混凝土板,在横梁作用下分布在两侧的内力向中间扩散,最终形成截面整体共同受力。     

连续箱梁桥主梁根部应力分析

为研究预应力混凝土连续箱梁桥主梁的根部受力情况及其顶板、底板和腹板的加厚段长度对应力分布的影响,以跨径组合为(75+140+75)m的某预应力混凝土连续箱梁桥为例,建立桥梁整体杆系计算模型和主梁根部子模型,采用子模型法对主梁根部进行有限元结构分析,对主梁根部结构尺寸进行优化,对比分析结构尺寸优化前后各工况下主梁根部的应力情况。结果表明,加大主梁根部顶板、底板和腹板的加厚段长度,能有效减小顶板加厚段尾部的顺桥向压应力,改善其受力状况;有效减小顶板加腋处横桥向拉应力,有利于抑制顶板纵向裂缝的产生;对隔板人孔边缘竖向拉应力没有显著影响,但仍存在较大竖向拉应力,所以应加强该处配筋。     

超宽波形钢腹板组合梁悬浇施工挂蓝设计

波形钢腹板箱梁桥是20世纪80年代在法国实现应用化的一种新型桥梁结构。这种结构以波形钢板代替混凝土作为箱梁的腹板，并采用体外预应力技术，实现了主梁的轻型化，增大了梁桥的跨越能力，成为现代Pc箱梁桥的一个主要发展方向。本文以南昌市朝阳大桥工程为例，结合其主梁宽度宽、梁体高、节段长度大、节段重量大的特点以及钢结构整体吊装的要求，分析了该工程在挂篮设计中的重难点，制定出了切实可行的解决方案。     

组合空腹梁的静力特性研究

提出了一种新的组合空腹板结构形式,它由下层交叉钢肋、上层混凝土板及连接上下层并使之共同工作的钢管或钢管混凝土剪力键组合而成。为研究该类结构的静力特性,对组合空腹板的组成单元——组合空腹梁进行了足尺模型试验,侧重研究组合空腹梁下层钢肋、上层混凝土板的内力分布规律;对组合空腹板建立了基于空间梁单元与壳单元的混合元计算模型、空间壳单元计算模型两种有限元分析方法,对试验模型进行了理论分析。将试验数据、两种有限元计算方法的计算结果进行了比较。研究结果表明,组合空腹梁的内力分布均匀,能较好地发挥材料强度,具有刚度大、整体性好的特点;对简支组合空腹梁,其下层钢肋处于拉-弯、上层混凝土板处于压-弯的受力状态,弯曲应力在总应力中占了较大的比例;研究结果同时也验证了理论分析的可靠性。     

波形钢腹板PC组合箱梁力学特性分析

以30 m跨径波形钢腹板桥的设计图纸为依据,进行了试验梁的设计与制作,通过理论分析方法,研究了波形钢腹板PC组合箱梁的力学特性,分析了组合箱梁的正应变分布以及钢腹板的剪切破坏形式,并总结了波形钢腹板组合箱梁桥的受力性能,为波形钢腹板组合箱梁结构的分析设计提供参考。     

重庆市鹅公岩轨道专用桥科研项目的规划与实施

重庆市鹅公岩轨道专用桥位于既有鹅公岩大桥上游70 m,主桥采用自锚式悬索桥结构,主梁为混合梁,中跨及边跨为钢箱梁,锚跨及锚固段采用混凝土箱梁。设计对超大跨自锚式悬索桥的刚度标准、稳定性、关键节点的受力进行分析及试验,并对“先斜拉后悬索”的体系转换工法等进行研究。重点介绍该桥科研项目的规划和实施情况。