变截面波形钢腹板组合箱梁桥荷载试验分析

以南水北调大桥工程为例,通过建立该桥的结构有限元计算模型,对该桥荷载试验数据进行了分析,结果表明:该桥强度、刚度和动力特性满足规范要求,设计、施工安全可靠,相关数据可为同类桥梁的建设提供参考。     

波折腹板H形截面梁的有限元分析

波折钢腹板相对于平直钢腹板具有优异的抗屈曲性能和良好的局部稳定性.利用ANSYS有限元软件分别建立了波折腹板H形截面梁和平直腹板H形截面梁的有限元模型,通过对比总结分析两种梁在轴压力、弯矩和剪力作用下的截面应力分布情况的差异,得出波折腹板H形截面梁在轴压力和弯矩作用下由翼缘承担大部分荷载,在剪力作用下由腹板承担大部分荷载.得到的结果可以为相关结构设计提供一定的参考.     

改进型波形钢腹板组合箱梁试验研究

传统的波形钢腹板组合箱梁多采用开孔钢板连接件,其存在下翼缘混凝土板需要支模且浇筑困难,正弯矩区下翼缘混凝土板容易开裂等问题。基于此,提出了将钢梁下翼缘置于混凝土底板下侧以及用钢板代替混凝土受拉底板两种改进构造形式,并完成了4个波形钢腹板组合箱梁试件的静力试验,研究其承载能力、刚度、裂缝发展、应变分布等受力特征。试验结果表明,钢梁下翼缘置于混凝土底板下侧的试件,其抗裂性能、承载力和刚度均明显高于传统构造的试件;对于取消混凝土下翼缘及预应力的试件,其仍具有足够的承载力和刚度,但自质量显著降低且可避免开裂,应用于桥梁正弯矩区具有较大优势。经济指标对比分析表明,在连续组合箱梁桥中采用文中提出的改进构造形式,能够产生良好的经济技术效益。     

变截面波形钢腹板组合箱梁剪应力计算及分布规律研究

利用微元体平衡方程,推导了适用于变截面波形钢腹板组合梁的剪应力计算公式。通过与实体有限元进行比较,说明了推导的公式具有较好的精度。变截面波形钢腹板悬臂梁算例分析表明,变截面梁的剪应力分布规律与等截面梁有较大差异,由腹板承担的部分剪力转移至底板上,使腹板剪应力大大减小,而底板剪应力则显著增加。上述现象也会给变截面波形钢腹板箱梁的挠度计算带来较大影响,值得引起注意。     

横向弯曲波折腹板组合板梁研究

采用LUSAS程序进行有限元分析,研究了横向弯曲波折腹板组合板梁的极限承载力和力学性能,分析了腹板开孔面积对该梁承载力和力学性能的影响。影响该梁力学性能的主要参数有:腹板长细比d/t、腹板长宽比b/d、波折宽深比bh/h及孔尺寸,分析这些参数对结构倒塌性能的影响。分析得出了组合板梁的极限承载力、破坏机理及荷载-位移曲线,并列出了一些典型结果。提出了该梁剪切承载力的近似计算方法,并利用有限元结果,验证该方法的准确性。     

波形钢腹板组合箱梁桥剪力滞效应研究

波形钢腹板组合箱梁由于其力学性能和经济性能比普通箱梁优越而正被广泛地使用,本文介绍了计算波形钢腹板组合箱梁桥剪力滞系数的能量变分法,用有限元分析软件ANSYS进行了波形钢腹板组合箱梁桥的建模,并采用能量变分法的结果加以验证。结果表明采用有限元法模拟波形钢腹板组合箱梁桥的剪力滞效应效果较好,分析了波形钢腹板组合箱梁桥横桥向和纵桥向剪力滞系数的变化规律。     

波折腹板梁抗剪性能研究

本文基于非线性有限元结构分析方法 ,对波折腹板梁在剪力作用下的破坏机理及基本性质进行了理论分析 ,分析中考虑了大变形与几何初始缺陷。分析结果表明波折腹板梁的抗剪极限承载力明显优于普通工字钢梁。     

波纹钢腹板组合箱梁桥力学性能研究现状及发展

波纹钢腹板组合箱梁桥以波纹钢代替普通混凝土作为腹板,可有效减轻桥梁自重,提高跨越能力,近几十年来得到广泛关注和深入研究。对国内外关于该组合结构的波纹钢腹板力学性能、整体静力学性能、动力学性能、疲劳性能及剪力连接件和转向块等方面的研究现状及成果进行总结、分析。指出:波纹钢腹板组合箱梁体外预应力筋的应力增量、组合箱梁几何参数对其力学性能影响的综合分析、剪力连接件几何参数对其力学性能的影响及剪力连接件在重复荷载下的力学行为规律等方面是需要进一步研究的课题。     

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。     

钢底板和波形钢腹板组合简支箱梁桥方案研究

结合40 m跨度城市汽车专用简支梁桥设计,针对钢箱梁桥方案存在的正交异性钢桥面铺装困难、抗疲劳性能差等问题,提出一种钢底板和波形钢腹板组合简支箱梁方案。根据公路桥涵设计相关规范,采用MIDAS/Civil有限元软件建立了全桥组合单元模型,分析了该种桥型在不同工况下的应力和变形,对比了组合梁方案与钢箱梁方案在技术、经济上的特点。研究表明:钢底板和波形钢腹板组合简支箱梁桥能满足承载能力和正常使用的要求;该种桥型在材料用量、施工周期、施工质量、耐久性能等方面都具有显著优势。     

波纹钢腹板体外预应力组合梁弯曲性能分析及试验研究

波纹钢腹板体外预应力组合梁作为一种新颖高效的桥梁结构正在引起广泛关注。在对波纹钢腹板的抗弯性能进行理论分析与试验验证的基础上 ,合理简化计算模型 ,建立了受弯条件下波纹钢腹板体外预应力组合梁全过程非线性分析的计算方法和计算程序。分析中计入了材料非线性的影响 ,能综合考虑不同加载方式、不同截面形式、不同转向和布索形式多种情况 ,并能计算从加载到破坏各个阶段下混凝土、钢筋、预应力索的应力和梁的挠度。最后对四片波纹钢腹板体外预应力简支梁进行了弯曲破坏试验 ,并与全过程非线性分析程序计算结果进行了对比分析 ,同时结合试验对普通非预应力钢筋对梁极限状态下力学性能的影响进行了探讨和分析。     

波形钢腹板对箱梁预应力效率的影响

为研究波形钢腹板对组合梁预应力导入效率的影响,推导波形钢腹板PC组合梁预应力导入效率的计算公式,并结合有限元方法,对不同几何参数的波形钢腹板PC组合梁的预应力导入率进行模拟研究。结果表明,波形钢腹板虽然对组合梁预应力效率有一定影响,但总的来说影响不大。在波形钢腹板不同几何参数中,对预应力效率影响最大的是波高,其次是波长。波形钢腹板厚度、波形钢腹板高度对预应力效率几乎没有影响,在波形钢腹板PC箱梁设计中可以不考虑二者的影响。     

钢箱-混凝土组合梁抗弯性能的试验研究

通过4片钢箱-混凝土组合梁抗弯试验与理论对比分析结果可知,实测应力-应变分布规律与理论分析基本一致,荷载位移关系(M-f曲线)与理论分析结果接近,极限抗弯承载力略高于理论结果。表明钢箱-混凝土组合梁抗弯过程中内填混凝土与钢箱室壁粘结可靠,应变关系满足平截面假定,理论承载力计算公式可行且偏于安全,构件具有良好延性。     

波形钢腹板组合箱梁剪力滞及剪切变形分析模型

为分析波形钢腹板组合箱梁的应力及变形,提出了考虑轴向平衡条件、翼板剪力滞效应和腹板剪切变形的分析模型.在位移场中增加截面纵向位移考虑轴向平衡条件.分别引入剪力滞强度函数及截面转角,以俘获剪力滞效应及剪切变形.采用虚功原理建立组合箱梁分析的控制微分方程,进而推导位移变量的解析表达式.利用三维有限单元模型的结果验证文中提出...     

拱型波纹钢屋盖小波纹板等效弯曲刚度试验研究

以梯形和矩形截面的银河拱型波纹钢屋盖为研究对象 ,把小波纹板简化成正交各向异性平曲板 ,通过弯曲试验 ,得到了反映小波纹板两个方向抗弯刚度的荷载 -挠度曲线和等效弯曲弹性模量 ,并与平板进行了比较     

波纹腹板H型钢梁的抗弯强度分析

钢梁腹板的薄壁化一直是困扰钢结构发展的难题,波纹腹板钢梁在一定程度上解决了这个矛盾。本文以钢梁的抗弯强度为基础,对比计算了波纹腹板钢梁与普通钢梁的强度差异,并在此基础上分析了影响波纹腹板钢梁抗弯强度性能的因素,为这种新型钢梁的应用提供了理论依据。     

波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥悬臂施工中钢腹板临时支撑方案比较

在悬臂施工的波形钢腹板预应力混凝土(PC)组合箱梁桥中,为了施工安全,往往需要在钢腹板上设置一些临时性支撑结构。为了克服临时支架法需占用大量施工空间的缺点,提出一种由大刚度钢管组成的钢管支架法,该方法结构简单、空间占用小。对两种方案进行比较分析,采用三维有限元数值模拟法,分别进行静力分析和特征值计算。计算结果表明:虽然临时支架在钢-混组合箱梁桥的施工中有效,但在波形钢腹板(PC)组合箱梁桥的悬臂施工过程中并不能明显改善波形钢腹板的受力状态;而钢管支架能够有效地改善悬臂状态下波形钢腹板的受力状况。     

单箱多室波形钢腹板箱梁偏载系数参数分析

通过建立三跨连续的单箱双室波形钢腹板箱梁桥模型,采用精细化的ANSYS空间网格划分,研究箱梁宽跨比、翼缘宽跨比、横隔板位置、波纹形状、波形钢板厚、波形钢板高度等参数对多室波形钢腹板箱梁应力增大系数和位移增大系数的影响,探究其对偏载系数的敏感度,并与理论分析方法进行对比。结果表明:应力增大系数与位移增大系数的变化规律有差异,中跨的偏载系数值要略大于边跨,宽跨比、横隔板位置、腹板厚度与应力增大系数呈正相关,翼缘宽跨比、横隔板位置、腹板高度与位移增大系数呈正相关,偏载系数对波形钢腹板相关参数的敏感度较低。     

波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的空间有限元分析

采用空间有限元法分析了波形钢腹板组合箱梁的剪力滞效应及主要结构参数对剪力滞效应的影响 ,并通过模型试验验证了计算模型的可靠性 ;提出了可供工程设计用的剪力滞系数计算经验公式和实用图表 ;为完善规范有关组合箱梁剪力滞系数的计算提供了理论依据