鸭绿江界河公路大桥主桥钢箱梁的力学行为研究

针对鸭绿江界河公路大桥主桥钢箱梁施工中的力学问题,结合有限元分析的手段,对主桥钢箱梁结构进行力学分析,讨论了辅助墩对主桥钢箱梁位移和弯矩的影响,校核了主桥钢箱梁的结构强度,并分析了主桥钢箱梁纵向应力的剪力滞效应.结果表明,辅助墩的设计明显降低主塔塔顶的水平位移;主桥整体和局部的强度计算结果都小于材料的许用屈服应力,满足...     

错位斜拉的“S”形曲线钢箱梁桥有限元分析及动力参数测定

"S"形曲线钢箱梁桥存在着明显的弯扭效应和剪力滞效应,而附加错位斜拉的"S"形曲线钢箱梁桥的受力性能更加复杂,为了了解"S"形曲线钢箱梁受力性能,运用有限元软件Midas对其进行数值分析,并通过静力荷载试验来了解该类桥实际受力状况,同时结合相关规范对其受力性能进行了评估。本次试验数据和有限元分析可为此类桥设计提供重要参考价值,以便调整其设计安全系数,保证其使用安全。     

基于工程设计的小曲率钢箱梁桥的计算研究

结合具体工程对小曲率钢箱梁桥进行计算研究,对比分析在不同截面形式下的受力特性,并对曲线钢箱梁桥的受力特点、剪力滞效应和最优截面方案进行综述和研究。分析表明:对于大跨度薄腹钢箱梁桥,增设横隔板和必要的纵肋是减小截面畸变变形的最优方案。     

寒旱区正交异性板连续钢箱梁桥日照温度场研究

温度作用对桥梁结构产生的影响早已引起工程界的高度重视,目前国内外相关设计规范关于钢箱梁的温度梯度的规定存在很大差异,我国现行桥梁设计相关规范规定的温度梯度曲线并不适用于钢箱梁,随着钢箱梁在现代桥梁中的广泛应用,钢材特殊的物理性质也带来了不少问题,为了防止使用过程中温度效应导致桥梁的破坏,有必要进行更加系统化和深层次的研究。以呼和浩特市鄂尔多斯大街跨线桥钢箱梁为背景,基于一年的现场观测数据,探讨了箱梁截面温度场的分布规律,并分析了铺装层对钢箱梁温度场分布的影响,同时分析了日照温度的效应,在此基础上建立出符合寒旱区地区天气特点的温度梯度模式。     

截面构造对钢箱梁剪力滞效应及其稳定性的影响

由于混凝土箱梁桥在运营一段时间后,普遍出现腹板开裂和跨中挠度过大的病害。随着交通事业的迅猛发展,钢箱梁桥逐渐取代混凝土箱梁桥成为大跨度桥梁的理想桥型。钢箱梁也存在剪力滞效应,而且更加显著。通过改变钢箱梁截面构造,运用大型有限元软件ANSYS进行数值模拟,研究了梗腋和腹板厚度对钢箱梁剪力滞效应的影响。结果表明:钢箱梁设置梗腋和增加腹板厚度可提高其局部刚度,通过改变截面剪力流分布情况,引起截面正应力横向分布趋于均匀,改善剪力滞效应,提高其整体稳定性;梗腋横向尺寸和高度越大,越有助于改善剪力滞效应;腹板厚度的增加对改善剪力滞效应并不显著。     

大跨度斜拉桥扁平钢箱梁的多尺度可靠度分析研究

以润扬大桥斜拉桥为分析对象,提出了扁平钢箱梁结构的多尺度可靠度分析方法。采用子结构方法将扁平钢箱梁整体结构尺度模型和局部构件尺度模型相互衔接,在此基础上采用改进响应面法分析了扁平钢箱梁结构的静力可靠度。分析结果表明：①采用改进响应面法能有效地解决传统响应面法存在的收敛失败和计算误差大的缺点;②采用钢箱梁多尺度模型可以较准确地计算斜拉桥在活荷载作用下的静力可靠指标;③钢箱梁活荷载的分布方式和斜拉桥的几何非线性对斜拉桥静力可靠度具有较大的影响;④采用钢箱梁多尺度模型,可以较真实地研究钢箱梁局部构件损伤对斜拉桥静力可靠度的影响。钢箱梁局部构件损伤对斜拉桥静力可靠指标的影响程度要明显大于对斜拉桥静力特性的影响。因此,在斜拉桥钢箱梁的可靠度设计与状态评估中需要计入结构多尺度效应的影响。     

鱼腹式连续钢箱梁纵向剪力滞规律分析

为了揭示鱼腹式钢箱梁剪力滞系数沿桥纵向分布规律,通过有限元分析软件MIDAS/Civil建立鱼腹式连续钢箱梁空间板壳模型,系统分析了鱼腹式连续钢箱梁在均布荷载、集中荷载和偏心荷载作用下的剪力滞系数纵向分布规律。结果表明:在均布荷载、集中荷载和偏心荷载作用下,鱼腹式钢箱梁剪力滞效应明显,剪力滞系数沿桥纵向分布并不均匀,在桥梁1/4跨和支座附近剪力滞系数变化最为剧烈,表现出正剪力滞效应和负剪力滞效应互相转化的现象。     

基于实测数据的某铁路钢箱梁温度特性研究

为研究铁路钢箱梁的温度特性,以某道砟铺装的铁路钢箱梁为研究对象,基于桥梁健康监测系统中的长期实测数据,采用统计分析的方法,建立了温度的概率分布模型,并确定了具有一定重现期的铁路钢箱梁温度标准值。研究结果表明:铁路钢箱梁截面实测温度服从2个正态分布的加权和,根据拟合分布得到温度标准值极大值为48.2℃,极小值为-12.0℃。研究结果可为铁路钢箱梁温度效应分析和桥梁健康监测评估提供依据,并为铁路钢箱梁相关规范编写提供参考。     

斜拉桥施工控制中温度效应研究

为研究斜拉桥的温度效应,在苏通长江大桥施工控制过程中进行了温度效应的研究.在实测温度数据的基础上,拟合出索塔和钢箱梁的非线性及斜拉索等效温度模式,然后对此桥的温度效应运用有限元的方法进行了理论计算并与实测值进行比较,吻合良好.     

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。     

某主线桥大跨度钢箱梁整体现场拼装及侧向滑移安装技术

目前,钢箱梁安装技术需满足各种工程的施工环境和要求。为了扩大钢箱梁安装技术的实用范围,根据某主线桥钢箱梁的安装施工总结,提出钢箱梁现场整体拼装及侧向滑移的安装技术。本文主要论述某主线桥钢箱梁在特定的施工环境和条件下,采取邻幅桥面整体拼装及侧向滑移的安装技术顺利完成钢箱梁的安装工作。此项技术应用可以提高施工的安全性和质量,同时可以降低施工成本和施工难度,具有较高的参考价值。     

折线形钢箱柱在常轴力、循环水平荷载作用下的滞回性能分析

考虑到应用我国现行钢结构规范对折线形钢箱柱进考虑到应用我国现行钢结构规范对折线形钢箱柱进行设计时存在较大的不确定性,以长沙滨江文化园"两馆一厅"建筑群的核心建筑音乐厅为工程背景,利用ANSYS软件对影响折线形钢箱柱在常轴力、循环水平荷载作用下的滞回性能及影响因素进行数值建模分析。主要研究了壁板宽厚比和轴力值对滞回性能及其破坏模式的影响,对折线形钢箱柱的设计提供了有益的建议。     

堆叠式剪切模型箱的改进

 对现有叠层剪切模型箱进行技术改进,其整体改进思路是用轴承和端部弹性约束系统分别取代常见的滚珠和侧向刚性约束系统。改进措施是把原叠层方钢框架模型箱改成H型钢和方钢交替堆叠式模型箱;层间轴承外径由16 mm调整为72 mm;模型箱受力形式由“抽屉式”改为“堆叠式”;非主振方向上铆接弹性薄钢板取代侧向刚性约束系统。并用ANSYS软件对铆接弹性薄钢板情况进行模拟,结果显示,其对模型箱和土体的动力特性影响很小。改进后的模型箱自重减小,层间间隙缩小并且可根据需要调整,模型箱受力机制更接近于实际土体。设备的可循环操作性和使用性能增强,可最大程度地利用现有的试验设备实现土体在动荷载作用下的自由剪切变形模拟。     

Bending behaviors of quasi-closed trapezoidal box girders with X-type internal cross-frames

During the construction of composite trapezoidal box girder bridges, steel tub girders with top lateral bracing systems, so-called quasi-closed box girders, are expected to carry non-composite dead loads in addition to other construction loads. Although quasi-closed box systems with internal cross frames mainly serve to increase the torsional resistance of tub girders and preserve the original box shape, significant forces are developed in both top lateral and internal bracing members due to bending. The coupling action that occurs between the single-diagonal-type lateral bracing system and internal cross frames depends on the panel spacing of the internal cross frames. Although either internal K- or X-frames can be used in trapezoidal box girders, their interaction behaviors with top lateral bracing systems differ because of their different configurations. In this study, matrix equations were formulated to calculate the brace forces developed in both single-diagonal-type top lateral bracing and internal X-frame members in trapezoidal box girders subjected to bending action. Member forces computed using the new equations were then compared with those from three-dimensional finite element analyses, and an excellent correlation was found.     

浅析高层钢结构住宅技术应用

分析了钢结构体系在住宅中的应用前景,结合具体工程实例,探讨了钢结构的加工制作及安装工艺,研究了箱形混凝土柱,H型梁,抗侧力支撑混凝土筒结构等主要的钢结构技术成果,以推广高层钢结构住宅技术的应用。     

波形钢腹板PC组合箱梁抗扭性能试验

通过试验的方法,研究波形钢腹板PC组合箱梁在偏心荷载作用下,挠度、横向位移、刚性扭转角、箱梁截面的翘曲应变、翘曲应力及波形钢腹板的附加剪应力的分布规律,以了解悬臂波形钢腹板PC组合箱梁在扭转作用下的力学性能。研究表明:波形钢腹板翘曲应变很小,可忽略不计;翘曲应力在底板上呈现明显的直线分布规律,且最大值出现在底板的角点处;波形钢腹板上的剪应力分布较均匀,附加剪应力在腹板上的分布也有类似的规律。     

钢箱梁正交异性板受力性能分析

针对钢箱梁正交异性板结构,建立有限元模型,并进行计算分析和实测对比。结果表明,相对于传统解析法,有限元法能较好地模拟钢箱梁正交异性板的实际受力状态;在钢箱梁正交异性板局部加载中,横向最不利荷载位置为加载在U肋之上,且轮位中心处应力值最大;纵向最不利荷载位置为横隔板中间处,最大应力值在中间轮外侧;钢箱梁正交异性板整体刚度较大,横向车辆增加时对应的应力增加并不明显。     

Non-linear plastic analysis of steel arches under lateral buckling

Curved graphs are proposed that relate the shape of the box cross-section of an arch to the real ultimate lateral strength for various values of length, support conditions and of height of the cross-section.The real ultimate lateral strength of a series of arches is determined and the results obtained are then compared to those provided by Sakimoto and Komatsu [1].Elastic–plastic steel material and geometric non-linearity hypotheses, residual stresses, and initial lateral deflection are all taken into consideration with respect to the real ultimate lateral strength.     

箱形钢柱受力性能分析及抗震设计建议

基于箱形钢柱拟静力试验,通过有限元分析,研究腹板宽厚比、构件轴压比及平面外长细比、柱顶弯矩等因素对偏压箱形钢柱抗震性能的影响。研究结果表明：腹板宽厚比和平面外长细比对箱形钢柱抗震性能影响较大,随着腹板宽厚比、平面外长细比的增大,箱形钢柱延性和承载力均有所减小,抗震性能变差;柱顶弯矩使箱形钢柱的正向延性增大,而降低其反向延性,柱顶弯矩对箱形钢柱抗震性能的影响相对较小。在此基础上,对箱形钢构件提出与受力状态相关联的腹板宽厚比、平面外长细比限值建议。引入箱形钢柱位移角概念,进而提出大跨度空间钢结构的构件抗震等级划分方法。并给出箱形钢构件腹板宽厚比、构件平面外长细比的抗震验算流程。     

非对称下承式拱桥钢主梁构造细部的计算和设计

介绍了某非对称下承式拱桥钢箱梁设计,着重介绍了横隔板形式选择、吊杆横桥向位置变化处构造、边跨钢梁腹板形式选择、合龙段位置选择等。通过比较选择适合本桥的构造形式,供桥梁设计者参考。