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。     

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。     

单箱多室波形钢腹板PC组合箱梁节段悬浇施工技术

波形钢腹板PC组合箱梁桥因将钢材的力学特性良好的应用于混凝土结构中,使得该型桥梁具有结构轻量化、预应力效率高、腹板抗剪强度大、造型美观等优点,从而得到了广泛的应用。该桥独特的组合结构使各构件受力清晰,这也充分发挥了材料的应力特性。同时,避免了传统全截面预应力混凝土桥梁腹板易产生斜向裂纹和跨中挠度不断增大的缺点。针对波形钢腹板PC组合箱梁桥截面采用波形钢腹板及混凝土组合形式的特殊构造,其施工工序有别于常规全截面悬浇混凝土预应力箱梁桥施工。文章阐述了单箱多室波纹钢腹板PC组合箱梁悬臂段采用钢腹板预安装及横隔板异步施工技术达到高效快速施工的相关原理,并简要介绍了其施工工艺流程、技术可行性及操作要点。该技术有效缩短工期,优化施工工艺,取得较好的社会经济效益。     

浅谈头道河大桥主梁挂篮施工方案比选及波形钢腹板安装施工工艺

本文通过介绍波形钢腹板PC组合箱梁桥的组织施工设计,归纳其施工特点与难点,总结区别于传统混凝土箱梁桥的优势,阐述波形钢腹板PC组合箱梁桥的可施工性和设计优越性。以叙古高速头道河大桥波形钢腹板PC桥梁为例,介绍其主桥波形钢腹板PC桥梁的施工设计难点,分析其施工合理性,总结此类型桥梁的优越性。     

波形钢腹板-混凝土组合桥梁研究的新进展

阐述了波形钢腹板PC箱梁桥的结构特点,概括了国内外在波形钢腹板箱梁偏载作用下力学性能研究、箱梁弯曲承载能力研究、钢腹板与顶底板混凝土连接形式研究、波形钢腹板稳定性研究及体外预应力筋的参数分析等方面的研究现状.给出了部分国内外此类桥梁一览表,归纳了波形钢腹板混凝土组合桥梁的最新桥型发展趋势,最后指出了波形钢腹板-混凝土组合桥梁需进一步深入研究的方向.     

波形钢腹板数量对组合箱梁抗扭性能的影响研究

为了研究波形钢腹板的数量对波形钢腹板组合箱梁抗扭性能的影响,首先以波形钢腹板的数量为唯一变量,依据《公路波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥设计规范》(DB41/T 643-2010)建立波形钢腹板组合箱梁桥对比模型,对箱梁的抗扭性能进行理论分析,然后以卫河大桥为工程背景,建立实桥模型,对比研究实桥结构单箱单室箱梁与单箱三室箱梁的抗扭性能。理论模型分析中,随着波形钢腹板数量的增加,波形钢腹板组合箱梁的扭转正应力和扭转挠度均有一定程度的下降;实桥的扭转分析显示,偏心汽车荷载作用下,波形钢腹板连续箱梁桥的扭转正应力下降约25%,而扭转挠度下降不太明显。综合以上分析,增加波形钢腹板的数量可以在一定程度上提高波形钢腹板组合箱梁的抗扭性能。     

波形钢腹板PC组合箱梁动力性能研究综述

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,其力学性能一直以来是桥梁工程研究的热点。为阐明其动力性能的研究进展情况,通过文献调研与实桥调查,介绍了这种箱梁的自振特性与动力响应研究的最新成果。研究表明,在自振频率的计算方法和阻尼系数的取值方面,波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁与传统的预应力混凝土箱梁相比均有所差异。同时,箱梁的截面形式、桥墩类型、钢腹板几何参数、体外预应力等对这种箱梁的自振特性均有着不同程度的影响。为改善这种箱梁的自振特性,通常建议采用增设横隔板的构造措施。另外,这种箱梁桥在抗震方面具有优势,其抗震计算可参照传统结构,而有关这种箱梁桥的车致振动、风致振动的研究却很少。加强波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁动力性能的研究对完善这种箱梁桥的设计理论以及促进其在工程中的应用与发展均具有重要的现实意义。     

波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁结构在中国桥梁工程中的应用

介绍了波形钢腹板预应力混凝土(PC)组合箱梁桥中波形钢腹板的设计方法,给出了中国在建和已建的该类桥梁结构中波形钢腹板的抗剪屈曲界限图,总结了中国在这种桥梁中所使用的几种抗剪连接件形式,并介绍了2种新型的抗剪连接件及2007年以来中国在建的4座波形钢腹板PC组合箱梁桥的结构及其特点,为今后这种结构的桥梁建设提供了有益的参考.     

公路新型钢底板和波形腹板连续组合梁桥方案设计

钢底板和波形腹板连续组合梁桥具有结构轻型、跨中正弯矩区域无需配置预应力索、中间支座负弯矩区域可以在钢底板上铺设混凝土加强底板、无腹板开裂问题和施工简易快捷等突出优点。文章结合(62+105+62) m公路钢底板和波形腹板连续组合梁桥方案设计,研究确定梁高变化和钢底板、波形钢腹板、混凝土桥面板等的厚度,预应力索配置。根据公路桥涵设计规范,利用Midas/Civil有限元软件,计算分析桥梁承载能力极限状态和正常使用极限状态在荷载组合作用下的应力、内力和变形并进行结构验算。同时,将桥梁方案与原设计同等跨度与宽度的预应力混凝土连续梁桥方案进行性能、材料用量和施工特点等方面的比较,结果表明钢底板和波形腹板连续组合梁桥具有较大优势。     

公路新型钢底板和波形腹板连续组合梁桥方案设计

钢底板和波形腹板连续组合梁桥具有结构轻型、跨中正弯矩区域无需配置预应力索、中间支座负弯矩区域可以在钢底板上铺设混凝土加强底板、无腹板开裂问题和施工简易快捷等突出优点。文章结合(62+105+62) m公路钢底板和波形腹板连续组合梁桥方案设计,研究确定梁高变化和钢底板、波形钢腹板、混凝土桥面板等的厚度和预应力索配置。根据公路桥涵设计规范,利用Midas/Civil有限元软件,计算分析桥梁承载能力极限状态和正常使用极限状态在荷载组合作用下的应力、内力和变形,并进行结构验算。同时,将桥梁方案与原设计同等跨度与宽度的预应力混凝土连续梁桥方案进行性能、材料用量和施工特点等方面的比较,结果表明钢底板和波形腹板连续组合梁桥具有较大优势。     

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。     

波形钢腹板PC连续组合梁剪力滞效应研究

波形钢腹板不能抵抗轴向力作用,波形钢腹板PC组合箱梁的剪力滞效应与PC箱梁不同。依托一箱九室波形钢腹板PC组合连续箱梁桥,建立了有限元模型,分析了荷载作用下混凝土顶底板的剪力滞效应。结果表明,波形钢腹板PC组合箱梁顶、底板均具有正剪力滞效应,顶板剪力滞更为明显;在支点具有横隔梁构造的情况下,箱梁跨中截面剪力滞较大,在设计时需要给予注意。     

某波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥设计

结合太原市某高架桥工程,简要介绍了波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥的构造特点、设计注意事项等,并采用桥梁博士软件对全桥进行了计算,为今后类似工程提供参考。     

波形或桁架式钢腹板的预应力钢混组合桥主梁的安全性能和使用性能评估

在许多国家,预应力混凝土箱梁被认为是中等跨径(30～50m)混凝土梁最有效的结构形式。但是当混凝土梁的单跨长度超过50m时,相对钢梁,混凝土箱梁自重问题成为其最大约束。因此,在韩国,中等跨径桥梁主要采用钢箱梁。在20世纪,研究者们多次尝试提高预应力混凝土箱梁结构的有效性,最终采用混凝土-钢混合梁以减轻结构自重。但是,混合桥采用不同类型钢腹板及不同连接形式,会引起结构安全性能和使用性能的变化。为了全面了解钢腹板梁及钢腹板连接形式的性能,对5根带腹板的预应力混凝土梁进行静力荷载试验。这5根试件中,有2根混合梁采用波形钢腹板,而另3根采用桁架式钢腹板。结果显示:通过加强钢腹板与预应力筋的连接节点,可以改善使用性能相关问题(开裂荷载和挠度)及安全性能相关问题(刚度和极限承载力)。     

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。     

波形钢腹板体外预应力箱梁的工程应用

将波形钢腹板应用在无背索斜拉桥中,是波形钢腹板体外预应力箱梁应用领域的又一次新的突破。本文结合亚洲最大的无背索斜拉桥—新密溱水路大桥,阐述了波形钢腹板体外预应力混凝土组合箱梁的优点,具体介绍了该桥波形钢腹板的构造以及体外预应力体系的设计,为该组合箱梁结构在我国的推广应用奠定了基础。     

基于有限元模拟混凝土徐变对预应力组合箱梁的影响研究

以某桥梁工程为例,分析了长期荷载作用下混凝土收缩徐变对波形钢腹板预应力组合箱梁的影响.采用有限元软件Midas/FEA3.70进行建模,通过Midas/FEA中的时间依存材料来定义混凝土的收缩徐变系数,分析了长期荷载作用下混凝土收缩徐变对波形钢腹板预应力组合箱梁挠度和内力重分布的影响.得出以下结论:长期收缩徐变对挠度的...     

预应力作用下波形钢腹板箱梁的轴向力效应研究

波形钢腹板箱梁桥的腹板沿纵向具有褶皱效应,因此能够提高预应力的施加效率。为了明确所提高的预应力效应的程度,利用有限单元法对相同截面尺寸的波形钢腹板箱梁和混凝土腹板箱梁施加相同的预应力,对产生的轴向应力进行对比分析。结果表明：预应力引起的波形钢腹板箱梁轴向应力与混凝土腹板箱梁轴向应力的比值k和混凝土箱梁截面面积与波形钢腹板箱梁有效截面面积的比值η接近。     

波形钢腹板组合箱梁桥横向受力性能有限元分析

波形钢腹板-UHPC组合箱梁桥采用抗剪性能优异的波形钢腹板代替混凝土腹板,并采用UHPC翼缘板减低箱梁自重,有效控制了腹板开裂、跨中持续下挠以及腹板过高的问题,可广泛应用于跨径100～300 m的桥梁。旨在试设计采用双肢并列波形钢腹板的形式,并通过有限元分析软件ABAQUS,对比分析在恒载、汽车满载和偏载作用下单肢段和双肢段波形钢腹板横向节段的受力性能差异。结果表明,双肢段组合箱梁的承载能力优于单肢段,单肢段与双肢段的混凝土底板的主要受拉区域均出现在混凝土顶板与波形钢腹板连接的区域附近,且单肢段波形钢腹板的应力呈现出波折状不均匀分布,而双肢段波形钢腹板的应力分布较为均匀,双肢段波形钢腹板的最大拉压应力明显小于单肢段。     

波形钢腹板PC组合桥梁关键部位的设计与施工

波形钢腹板PC组合桥梁具有非常良好的结构受力特性以及施工性能,能够取得良好的社会和经济效益,因此在我国得到迅速的推广运用。文章结合在建中的合肥市南淝河大桥,介绍该波形钢腹板PC组合箱梁桥不同于预应力混凝土桥梁的一些关键部位的设计与施工特点,包括主梁设计、波形钢腹板结构及防腐设计与施工、抗剪连接件设计与施工,为同类桥梁的设计与建造提供指导。