大跨变截面波形钢腹板PC箱梁桥横隔板设置

为得到大跨变截面波形钢腹板PC箱梁桥横隔板合理设置的设计分析方法,对1座实桥进行了三维空间有限元分析。通过有限元参数分析,研究了大跨变截面波形钢腹板PC箱梁桥在汽车荷载作用下横隔板的布置形式、隔板厚度及横隔板间距对其跨中截面翘曲正应力和翘曲刚度的影响规律,得出了大跨变截面波形钢腹板PC箱梁桥横隔板设置的改进经验计算方法。结果表明,经验公式的计算结果与实际设计结果基本一致,可为同类桥梁横隔板间距的设置提供参考。     

《世界桥梁》06/2018 高速铁路桥RPC箱梁优化设计研究

正为研究活性粉末混凝土(RPC)箱梁替代普通混凝土(NC)箱梁的技术可行性,以32m跨标准NC箱梁为初始模型,采用ANSYS软件中零阶法与随机搜索法对RPC箱梁进行优化设计研究。在RPC箱梁基本截面尺寸优化的基础上,沿箱梁纵向设置厚0.15m的横隔板,建立无横隔板、横隔板间距8m与横隔板间距4m的RPC箱梁模型,对比分析     

波形钢腹板组合曲线箱梁畸变效应分析

为了研究波形钢腹板组合曲线箱梁畸变效应,本文推导了波形钢腹板曲线箱梁畸变理论方程,并将其比拟为弹性地基梁进行求解。基于试验建立了波形钢腹板曲线箱梁的有限元模型,并与试验结果进行径向位移、竖向挠度对比验证。对深圳市某匝道桥进行有限元建模,以荷载工况和曲率半径为参数,对其畸变效应进行了有限元分析,并以控制畸变角为目标对横隔板间距进行了研究。研究结果表明:当波形钢腹板曲线箱梁圆心角φ≤14.3°时,波形钢腹板曲线箱梁的畸变效应接近于直梁;当设置3道中间横隔板后,相对于无中横隔板时,畸变角减小超过85%,可以认为控制截面畸变变形对设计横隔板的合理间距是有效可行的。     

横隔板间距对集中偏心荷载作用下简支钢箱梁畸变的影响

钢板箱形梁是工程中常采用的结构形式。为研究横隔板间距对集中荷载作用下简支钢箱梁畸变的影响,通过设置不同数量横隔板的简支钢箱梁,比较其在集中荷载作用下的畸变效应和刚性扭转效应,得到最大畸变效应随横隔板数量的变化曲线。在箱梁腹板顶端施加集中荷载,按畸变、刚性扭转、对称弯曲和偏心荷载四种工况采用荷载分解的方法进行计算。     

特大跨径波形钢腹板连续刚构桥跨间横隔设置研究

在大跨径波形钢腹板连续刚构桥的设计中,跨间横隔板的设置是该类型桥梁设计中的难点之一。与常规计算箱梁畸变应力作为控制设计的方式不同,本文通过采用建立Ansys有限元模型分析结构模态方法,分析跨间横隔间距、厚度等参数对梁桥动力特性的影响,为参数化分析结构扭转(弯扭)振型及相应的频率,提供了一种可解决确定跨间横隔板设置数量和位置的较好设计方法。     

双索面矮塔斜拉桥横隔板构造型式研究

文章以一座矮塔斜拉桥为工程背景,选择首索和尾索两个研究区域分别构建了三种横隔板构造箱梁的实体有限元模型,对比分析了实心横隔板、空心横隔板和半横隔板对箱梁底板受力的影响。研究成果可为同类桥型拉索处横隔板构造设计提供参考。     

设置横隔板方钢管混凝土柱轴压性能试验

为研究横隔板对方钢管混凝土柱轴压力学性能的影响，以横隔板数量、间距、含钢率为主要参数设计了5个试件（其中1个未设横隔板，4个设置了横隔板），进行了轴压性能试验和承载力计算公式推导。研究结果表明，对于高宽比为4的试件，横隔板间距与柱截面边长之比大于等于2时，横隔板的约束效应对钢管屈曲模态、承载力及延性的影响不显著，横隔板间距与柱截面边长之比等于1时，则其约束效应对钢管屈曲模态、承载力及延性的影响较明显。与试验结果相比，所推导的承载力公式计算结果略大于试验结果，试验为高效利用钢材提供参考借鉴。     

钢桁架作为箱梁横隔板的研究

采用钢桁架代替箱梁混凝土横隔板的办法,可以解决箱梁跨中的混凝土横隔板自重大,施工不易控制,容易开裂的问题。计算采用横隔板及顶板前后各一部分截取出来的隔离体为模型,把将横隔板看作简支梁、悬臂梁或连续梁,进行恒载和活载分配,得到内力后根据允许应力法计算桁架强度,由此得到钢桁架作为箱梁横隔板一般计算方法。     

箱梁中的横隔板厚度对受力的影响

应用ANSYS有限元分析软件,建立全桥模型,在自重和汽车偏载作用下,对箱梁进行受力分析,得出横隔板对于保证箱梁受力合理起到重要作用,但墩顶横隔板厚度对箱梁受力影响并不大,横隔板厚度的变化,对箱梁的纵向抗弯和横向抗扭影响都较小,仅对墩顶的拉应力影响较大,故在满足墩顶拉应力和支座处应力集中的情况下,可以适当减小横隔板的厚度。     

钢-混凝土曲线组合箱梁桥横隔板间距研究

曲线组合梁需通过设置横隔板来控制畸变变形。针对使用阶段的曲线闭口组合箱梁,首先采用M/r法(M为曲梁弯矩,r为曲梁半径)将其转换为等效直梁,然后建立基于弹性地基梁法的有限元模型,计算截面的畸变效应,对横隔板数量N、跨度L和跨径比L/r进行参数分析,以畸变应力比(畸变正应力与弯曲正应力的比值)为控制指标,给出适于使用阶段曲线组合梁横隔板间距的计算式。研究发现:在各种使用荷载中,车道集中活载偏心和离心力产生的畸变效应比重最大,出现了局部效应;畸变应力比随横隔板数量和跨度的增加呈现按指数函数下降的规律,随跨径比的增大则线性增长;在计算曲线组合梁横隔板间距时,可首先设定合理的应力比限值,然后根据前期研究和给出的曲线组合梁施工和使用阶段的横隔板间距计算式,取二者较小值作为设计依据。     

自攻螺钉连接的蒙皮组合体抗剪性能的试验研究(上)

受力蒙皮结构是一种新型的空间受力结构,受力蒙皮组合体是其重要的组成元件。为研究自攻螺钉连接的受力蒙皮组合体在平面抗剪性能,本文采用了卧式悬臂梁试验方案,进行了大小尺寸试件的对比试验,通过试验和总结前人成果的基础上,提出了非对称受力模型的概念,并据此给出了蒙皮组合体在平面强度和刚度简化计算公式。它与试验结果吻合较好。     

方钢管混凝土柱隔板贯通节点静力拉伸试验及有限元分析

对于方钢管混凝土柱隔板贯通节点,通过静力拉伸试验和非线性有限元模拟,考察隔板贯通节点的承力机制和破坏形式。结合荷载-位移曲线、试件承载力等数据结果对比,验证有限元模拟与静力拉伸试验结果的一致性。对于静力拉伸荷载作用下的隔板贯通节点,其破坏形式表现为钢梁破坏、焊缝破坏或节点域破坏;钢梁传来的拉伸荷载在节点域内主要依靠方钢管柱壁和隔板传递;方钢管柱壁的塑性区主要集中在柱壁与贯通隔板相交线处附近;贯通隔板的塑性区,主要集中在隔板浇筑孔中心与透气孔中心的连线、透气孔中心与方钢管柱壁角部的连线附近。     

超大跨双线铁路简支梁桥设计与结构受力分析

介绍了目前国内最大跨度、最大梁段重量的双线铁路双箱单室截面简支梁桥的设计及基本施工步骤,并采用实体模型方法及梁格法对该桥在5道横隔梁和7道横隔梁下各荷载工况下的受力、变形特性及动力特性做了详细分析。分析结果表明:本桥型在设计荷载作用下受力性能完好,且5道横隔梁方案比选优于7道横隔梁方案。本桥型的设计将为我国建设高标准铁路桥梁具有一定的借鉴和参考价值。     

考虑空间作用对地下连续墙弹性支点法的改进

对深基坑挡土结构地下连续墙的弹性支点分析法作了改进，提出了能考虑地下连续墙空间作用的拟空间弹性支点法，运用虚位移原理推导出考虑空间作用的杆单元刚度矩阵。计算结果表明新的方法比传统的弹性支点分析法更为合理。     

三维空间外加强环式部分钢框架节点非线性有限元分析

利用非线性有限元软件ABAQUS,建立了三维空间外加强环式部分钢框架节点模型,考察了柱壁厚度,梁翼缘宽度、厚度,梁腹板高度,外环板宽度、厚度等几何参数对外加强环式部分钢框架节点的承载能力及刚度的影响,有限元分析结果表明:柱壁厚度、梁翼缘宽度、厚度、腹板高度、外环板宽度、厚度的变化对外加强环式节点的刚度和承载力有明显的影响,通过单参数分析,并利用回归的方法建立包括以上参数的节点极限抗弯承载力,屈服抗弯承载力,初期刚度,屈服刚度评价公式,并证明了公式的可靠性,为该类节点应用于工程实际提供了理论基础。     

大型地铁十字换乘车站施工阶段变形预测

 枢纽车站大多位于城市中心,具有埋深大、结构复杂、变形要求严格、施工组织与施工技术困难等特点。以上海轨道交通8号线与10号线大连路换乘车站为工程背景,应用深基坑设计理论和有限元方法,对预留换乘枢纽车站施工过程中的关键工况,进行内力和变形计算。计算结果表明,换乘枢纽车站的非对称挖土和非对称凿除地连墙留洞是换乘枢纽车站施工中最危险工况,提出在施工中加强地下连续墙、地面变形的监测,尤其在非对称凿除地连墙时,加强对换乘段梁、板、柱内力变形监测;同时采取坑底土体加固、增设临时支撑等一些施工技术措施的建议,以确保车站安全施工。     

仿真盖挖逆作法土方开挖过程中地下连续墙的变形分析

盖挖逆作法是大面积超深基坑的重要施工方法,通过ABAQUS程序对两种不同挖土顺序的数值模拟计算及现场实际应用,得出采用长线型地下连续墙支护体系,总体盆式挖土,接近墙体时从墙段两端向中间开挖的方式。该法能充分发挥其空间的早期效应,地下连续墙的约束效果提前,侧向变形也最小。     

方钢管混凝土柱-钢梁节点承载力试验研究

基于隔板贯通节点在地震作用下的破坏调查结果,提出了一种改善钢梁翼缘与隔板连接处受力性能的新型节点--倒角放坡型隔板贯通节点。对7个十字形节点试件进行了静力拉伸试验,研究了隔板贯通式连接中方钢管混凝土柱与钢梁受拉翼缘的连接性能,分析了钢梁翼缘与隔板连接构造以及浇注孔直径、隔板厚度、钢管的宽厚比等参数对节点局部受拉承载力的影响,并将试验得到的承载力与规程公式计算结果进行了比较。研究结果表明:倒角放坡型隔板贯通节点具有较好的承载力和延性;影响节点承载力的主要因素是隔板的厚度、浇注孔径和钢管的宽厚比,在钢管中填充混凝土有利于提高节点的屈服承载力和刚度;对于填充混凝土的试件,采用公式计算节点承载力偏于保守。     

方钢管混凝土柱-钢梁狗骨式节点有限元分析

通过对未设内隔板的方钢管混凝土柱钢梁一般狗骨式节点有限元分析,提出方铜管混凝土柱-钢梁翼缘加强型狗骨式节点,并采用有限元软件ANSYS对方钢管混凝土柱-铜梁狗骨式节点进行非线性有限元分析。分析在低周反复荷载作用下,方钢管混凝土柱-钢梁狗骨式节点的抗震性能。结果表明：翼缘加强型狗骨式节点具有良好的延性和耗能能力,翼缘的加强使节点初始刚度增加明显。     

方钢管混凝土柱-钢梁双侧板贯穿式节点抗震性能试验研究

双侧板贯穿式节点是基于钢管混凝土柱横向受力特点而提出的一种新型梁柱连接节点。对6组17个十字形节点进行静力和拟静力试验研究,分析节点核心区的受力特点及抗震性能,结果表明:塑性铰均发生在穿心板外的钢梁上,调整竖向穿心板长度可以控制塑性铰发生的位置;双侧板贯穿式节点可有效地减缓钢梁上翼缘与钢管柱连接处的应力和应变梯度,减小节点核心区所受剪力,削减梁柱连接焊缝应力峰值,从而提高结构体系的耗能能力;所有节点试件的滞回曲线饱满,强度和刚度退化不明显,延性好,耗能能力强;不同类型和尺寸竖向穿心板的节点试件整体抗震性能差别不大。研究成果可供矩形钢管混凝土组合结构抗震设计参考,丰富钢管混凝土柱-钢梁节点的类型,促进钢管混凝土组合结构在工程中的进一步推广应用。