采用空间梁单元计算T梁荷载横向分布

采用大型有限元软件MIDAS的空间梁单元建立简支T梁的空间模型实例,并按单位力在跨中横向加载,计算出各片梁的弯矩和挠度,由此计算各片主梁的荷载横向分布系数,并与比拟正交异性板法的计算结果对比得出其结果基本接近的结论,可以为工程计算所参考。     

梁宽与轮距对横向分布系数的影响

以三跨简支转连续预应力混凝土T型简支梁桥为例,采用比拟正交异性板法计算桥梁横向分布系数,分析桥梁翼缘板宽度对横向分布系数的影响,得出主梁宽度与横向分布系数的关系,同时基于公路上普遍运行的3种重载汽车轮距布置最不利荷载,分析汽车轮距对横向分布系数的影响,得出汽车轮距与横向分布系数的关系。     

大宽跨比湿接简支T梁桥荷载横向分布系数试验研究

采用刚接板梁法、有限元梁格模型分析法、有限元梁板模型分析法对天津市外环线某大宽跨比湿接简支T梁桥的荷载横向分布系数进行计算,通过与实测横向分布系数的对比分析,选出了适合大宽跨比湿接简支T梁桥横向分布系数的计算方法——不考虑横隔板作用的刚接板梁法、有限元梁格模型法和有限元梁板模型法并对这几种方法的适用情况进行了分析说明。     

曲线梁桥的实用计算方法—比拟正交异性曲板法

本文运用“G—M法”的基本原理,将曲线梁桥比拟为正交异性曲板,通过求解微分方程,导出计算荷载横向分布的一般公式。为了便于实用计算,本文参照“G—M法”编制了计算荷载横向分布影响系数的曲线图表,并辅以几个参数的内插公式。文中还指出刚性横梁法的适用范围。本文的理论曾用有机玻璃模型进行试验,得到验证。     

公路桥梁荷载横向分布系数综述

就目前国内外对公路桥梁荷载横向分布系数的研究现状作了一个较全面的综述。国内从常用的三大理论计算法出发,讨论偏心压力法、修正偏心压力、弹性支承连续梁法、广义梁格法、铰接板(梁)法、刚接板(梁)法、及比拟正交异性板法(G-M法)。文中还补充了杠杆原理法及简化计算法。国外一般采用经验公式来计算荷载横向分布系数,主要从AASHTO标准规范和AASHTO-LRFD规范中的规定,分析桥梁各影响参数,有桥梁跨度l、主梁间距S、桥面板的厚度ts、主梁刚度Kg、横隔梁(板)的数量及位置、车载类型及布载位置、车辆间距、栏杆及横跨比等;曲线桥还应讨论曲线半径及角度等,得出相关参数影响,最后得出用有限元分析法计算的桥梁荷载横向分布系数较其它方法更精确。     

三跨连续曲线宽箱梁力学特性有限元分析与模型试验

基于梁格法、有限单元法以及比拟正交异性板法的基本原理,针对曲线宽箱梁特殊的截面特点,建立了一种简单实用又具有足够精度的改进梁格法,即比拟板-梁格法,并提出该方法用于梁格划分以及截面特性计算的一般方法;同时,模拟实际工程,建立曲线宽箱梁桥的传统梁格模型、比拟板-梁格模型以及精细的三维实体有限元模型,研究曲线宽箱梁在不同荷载作用下的空间受力情况及内力横向传递机制;制作三跨连续曲线宽箱梁桥的有机玻璃模型,采用静力加载的方式来测得曲梁控制截面上的应变和挠度,并提出用不均匀系数来表达曲线桥的不均匀受力;将试验结果与有限元模型的计算结果进行比较分析,验算比拟板-梁格模型的计算精度及实用性,同时得到了连续曲线宽箱梁的应力与挠度横向分布规律。结果表明:比拟板-梁格模型的计算精度高于传统梁格模型,同实体单元法相比,比拟板-梁格法的模型简单且计算方便,便于工程设计应用。     

横向分布计算方法探究

结合北京某大桥施工图设计,着重介绍荷载横向分布系数计算中修正刚性横梁法与比拟正交异性板法及有限元法之间的区别及其相应的适用范围。指出在拱、刚架等其他桥梁结构体系中,用荷载横向分布概念去计算结构内力分布时,必须根据各结构横截面形式、横向刚度、平面布置以及荷载作用位置等特点去考虑简化计算方法,必要时需选择不同的分配方法进行比较,力求合理。     

装配式小箱梁桥荷载横向分布系数探究

以某装配式小箱梁桥为例,采用空间有限元法计算荷载横向分布系数,并与常用的近似计算方法的理论计算数据、实验实测数据进行了对比。结果表明,简支装配式小箱梁桥跨中荷载横向分布系数采用刚接板梁法与空间有限元法及实测挠度、主梁应力得到的横向分布系数较为接近,适用于小箱梁结构设计;先简支后连续装配式小箱梁桥跨中荷载横向分布系数采用等代刚度法与空间有限元法及实测挠度、主梁应力得到的横向分布系数更为接近;杠杆法计算的支点剪力荷载横向分布系数对以上2种结构体系均适用。     

简支工字形钢混组合梁横向分布系数研究及简化计算

钢混组合梁兼具钢材的抗拉性能及混凝土的抗压性能,整体造价较钢梁有明显优势,在城市建设中具有明显的运用优势。然而,基于工程实例对钢混组合梁开展横向分布系数的研究和简化计算较为匮乏。因此,选取一项桥梁改造工程,以简支工字形钢混组合梁为对象,通过建立全桥梁格有限元模型分析桥宽、中间横梁间距、中间横梁强度、主梁片数等参数,研究简支工字形钢混组合梁横向分布系数。将其结果与刚性横梁法、刚接板梁法、比拟正交异性板梁法相比,简化了简支工字形钢混组合梁有限元计算。     

简支斜梁桥主梁内力横向分布系数的计算

本文通过实例提出了简支斜梁(板)桥横向分布系数的一种求解方法。主要依据梁格理论建立数学模型,采用空间有限元分析程序(Super SAP)求出该桥主梁所有指定截面的内力影响面,并用自编程序解决了SAP系列程序不能筛选出指定截面内力影响面的关键问题,然后利用横向剖切法求出指定截面内力横向分布影响线,进而求出最不利主梁弯矩和剪力横向分布系数及其沿跨径的变化值。本文还给出不同斜交角时主梁内力横向分布系数的变化曲线的一个例子。     

分离式箱梁桥横向分布计算方法

根据分离式箱梁桥的诸多优点,结合文献的研究资料,采用Midas2006中板壳单元建立桥梁有限元模型,分析了宽跨比较大时的分离式箱梁桥荷载横向分布特点,并与刚接板梁法作了对比,得出了多肋式分离箱梁横向分布规律。     

大跨变截面波形钢腹板箱梁横向受力分析

为研究大跨变截面波形钢腹板预应力混凝土（PC）组合箱梁顶板在车轮局部荷载作用下的横向受力问题,结合2座桥例,分别建立全桥实体有限元模型;选择纵向3个典型截面,建立与之匹配和考虑有效分布宽度的平面框架模型;依据实体模型中顶板控制截面的横向应力影响线进行空间实体模型和平面框架模型的横向最不利加载,获得控制截面的最大横向拉应力及其沿纵向的变化规律,并对比了2种模型的计算结果。结果表明:对于顶板悬臂根部截面和腹板内侧截面,框架法与实体有限元法计算结果吻合良好;对于顶板跨中截面,腹板间距较大时,框架法的计算值偏于保守,设计中需对框架法的计算值进行适当折减;随着加载位置由跨中向支点移动,顶板跨中截面的横向应力峰值逐渐减小,悬臂根部截面和腹板内侧截面的横向应力峰值有增大趋势;有无横隔板对桥面板的横向受力影响很小,顶板跨中截面的横向应力值随波形钢腹板线刚度的增加线性减小。     

基于有限元法分析T梁跨度对基频的影响

针对梁桥结构设计参数对桥梁基频的影响展开研究。常见的影响因数包括桥梁主跨跨径、跨数、边中跨比、高跨比、宽跨比等。实验研究表明,主跨跨径、跨数、边中跨比对连续梁桥基频影响较大。采用控制参数法,通过控制同跨数、同边中跨比来建立不同跨度的T梁桥的有限元模型并进行分析,提取其基频值,可为各种常见跨度的简支、连续T梁提供拟合公式,并用实例进行了验证。验证结果显示,拟合出的经验公式计算所得基频与有限元模型计算基频吻合得很好,说明该研究方法具有可行性及有效性,从而为研究跨度对基频的影响寻求了实用的简化计算式。     

一座板壳结构桥梁的结构设计与力学性能研究

衢州书院大桥主桥为一带挂孔的V形刚构桥梁,跨径布置为75m+150m+75m=300m,中跨设置60m跨径钢箱梁挂孔,V腿结构和主梁均采用变高度预应力混凝土箱梁。由于桥梁造型和行人观景平台的需要,大伸展弧形V腿结构横桥向每侧伸出桥面6m,总宽度达41m,需要考虑板壳曲面纵横桥向两个方向的受力效应。采用有限元实体模型分析板壳两个方向的应力与变形情况,并详细比较了实体模型和杆系模型分析的结果之间的差异,最后在修正的简化杆系有限元模型中进行总体结构分析验算。     

装配式小箱梁荷载横向分布分析

以25m跨径的小箱梁为例,分别采用横向分布系数实用算法和空间梁格法进行了荷载横向分布的分析比较,得到荷载作用位置和连续梁对横向分布系数的影响,从而为装配式小箱梁的设计积累一些经验。     

斜拉桥锚拉板足尺模型疲劳试验

为研究斜拉桥钢主梁与锚拉板采用对接焊形成的“上”字形索梁锚固结构的疲劳性能,进行了锚拉板足尺模型疲劳试验。通过全桥有限元分析确定了疲劳试验的模型设计;综合对比多种疲劳荷载计算方法,确定了试验的疲劳荷载;考虑平均应力对疲劳荷载的影响,确定了疲劳荷载的最大、最小峰值。结果表明:足尺模型历经300万次疲劳加载后,各部位均未发现疲劳裂纹,应力测试结果与有限元分析值吻合良好;“上”字形索梁锚固结构的疲劳性能满足工程要求。     

装配式小箱梁桥的荷载横向分布计算

以某一装配式小箱梁桥为例,利用刚性横梁法、刚接梁法分别对其进行荷载横向分布计算,并给出计算过程,同时根据梁格理论建立空间有限元模型进行验算,通过比较分析空间与平面分析结果吻合较好。     

我国20 m预应力T梁桥承载能力可靠度分析

为了准确掌握我国20 m预应力T梁桥承载能力可靠度,基于我国公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG 3362—2018),利用大型结构有限元分析软件Midas-civil建立了公路-Ⅰ级设计荷载作用下20 m预应力T梁全桥三维有限元模型,分析了最不利工况下桥梁的内力,并基于承载能力极限状态可靠度方法,计算了该类桥梁的承载能力可靠度,与美国和欧洲的可靠度计算值进行了比较。结果表明:我国20 m预应力T梁桥恒载最大弯矩为1516.7 kN·m,活载产生的最大弯矩为1386.4 kN·m,我国的活载效应值和美国基本一致,欧洲的活载效应较大;活荷载效应值对桥梁结构可靠度计算结果影响较大,我国20 m预应力T梁桥可靠度指标β为5.478,大于我国规范值约17%,高于美国的4.43,但低于欧洲的7.25。