接缝和主梁损伤对装配式多主梁桥荷载横向分布规律的影响研究

为了验证不同损伤对装配式多主梁桥荷载横向分布规律的影响,并探讨基于横向分布规律的桥梁损伤识别方法,考虑接缝损伤程度、主梁局部损伤程度、损伤位置和损伤区域长度的影响,采用刚接板梁法对接缝和主梁损伤情况下装配式多主梁桥的荷载横向分布规律进行了研究。结果表明,接缝损伤后其两侧主梁的横向分布影响线与损伤前的影响线有交点;有损伤的主梁其影响线整体下降,且刚度剩余系数越小、损伤位置距跨中越近、损伤范围越大,下降程度越大;主梁与接缝损伤同时发生时,可通过与敏感梁单独损伤时的影响线进行对比来进行分析。根据损伤前后敏感主梁的横向分布影响线变化规律,可对桥梁的损伤类别进行识别,但无法识别具体损伤位置。     

横隔梁损伤对桥梁结构横向受力性能的影响研究

为研究横隔梁损伤对桥梁结构横向受力性能的影响,利用有限元软件ANSYS建立能够模拟横隔梁损伤桥梁横向受力的模型,分析各主梁横向影响线的变化.结果表明,横隔梁损伤会对桥梁结构横向受力造成不利的影响,其横向传递荷载的能力随损伤程度的加大而被减弱;且横隔梁损伤程度的大小直接影响各主梁所分配到的荷载;此外横隔梁的损伤会对不同位置的主梁产生不同程度的影响,距离损伤横隔梁越近的主梁,受到的影响越大.     

简支斜交T梁桥跨中横向分布系数研究

针对大宽跨比简支斜交T梁桥,应用MIDAS建立有限元模型,对其跨中横向分布系数进行了计算,分析其斜交角和宽跨比对跨中横向分布系数的影响规律。研究表明：在斜交角相同时,宽跨比越大,各主梁跨中横向分布系数分布得更加均匀,有利于桥梁整体受力;宽跨比相同时,随着斜交角的增大,各主梁的跨中横向分布系数分布变得越均匀,有利于桥梁跨中部分受力。对于大宽跨比简支斜交T梁桥,当斜交角小于30°时,跨中横向分布系数与正桥接近,误差在5%以内;在斜交角大于30°时,误差急剧增大,如果忽略斜交角影响,按正桥计算结果过于保守。     

论刚接板(梁)法荷载横向分布系数计算方法的不足

对于同一座整体式板桥或刚接梁桥,采用刚接板(梁)法计算得到的荷载横向分布系数最大值往往比铰接板(梁)法的结果要大,它表明整体式板桥或刚接梁桥横向整体受力性能不如铰接式板桥或铰接梁桥。显然,这是不合理的。针对这一问题,通过理论分析和数值计算,指出了刚接板(梁)法计算方法存在的不足是在理论推导过程中忽略了沿桥跨方向分布的另外一个弯矩,该弯矩对刚接梁桥沿桥跨方向的变形和弯矩有较大的影响。     

铰缝及板损伤后对空心板桥横向受力的影响

为研究空心板桥在铰缝及板受损后的横向受力状况,基于铰接板理论,建立了空心板桥铰缝及板受损后的解析模型,揭示了铰缝及板损伤后对桥梁整体横向受力的影响程度.结果表明:铰缝损伤会降低空心板横向传递荷载的能力,损伤程度越大,各板分配到的最大荷载越大,且距离受损铰缝越近的板受到的影响越大;当铰缝与板同时损伤时会导致周围完好板承担...     

考虑滑移的多梁式组合小箱梁桥荷载横向分布

为获得多梁式钢-混凝土组合小箱梁桥荷载横向分布系数计算公式,本文考虑其界面滑移效应,分别对传统的偏心压力法、修正偏心压力法、刚接梁法计算公式进行修正,并用所提出的各修正方法对一座典型的多梁式钢-混组合小箱梁桥的荷载横向分布进行计算．将修正理论算法计算所得结果与经试验验证有限元方法计算结果进行比较．结果表明,考虑滑移修正的刚接梁法适用于计算多梁式钢-混组合小箱梁桥的跨中荷载横向分布系数,当满足窄桥条件时,则可采用更为简洁的考虑滑移修正的偏心压力法进行计算．同时,在进行多梁式钢-混组合小箱梁桥设计时,为减少桥梁的偏载效应,建议适当加强横向连接的钢横梁刚度,采用不完全剪力连接形式．     

基于弹性约束支承梁转角影响线的梁结构损伤诊断

针对现有桥梁结构损伤诊断研究中,对实际主梁结构的边界支承条件不理想与截面参数不确定性考虑不充分的问题,提出考虑弹性转动与竖向约束的梁结构模型,引入截面不确定系数与局部损伤来模拟既有桥梁主梁. 推导得到主梁模型转角影响线解析式,提出基于弹性约束支承梁与转角影响线指标的损伤诊断方法与加载实施方案. 结合算例,研究测点位置、损伤程度、测试噪声对损伤诊断结果的影响,提出边界等效子结构模型试验验证所提方法. 研究表明,转角影响线差值曲率能精确定位、定量弹性约束支承梁的局部损伤,在损伤程度定量试验各工况中,最大相对误差为25%. 算例表明,在5%测试噪声时,仍可以定位梁结构局部损伤,且在梁端转动约束较弱时,损伤诊断敏感性较高.     

主梁截面不同时铰接板(梁)桥荷载的横向分布计算

在新建桥梁的设计中,绝大多数主梁均采用相同截面进行设计。但在某种特定的条件下,遇到需采用不同主梁截面的情形。特别是在桥梁进行加固、加宽改造时,经常需要设计与老桥梁板不一样的截面尺寸来满足工程需要。此时需对全部梁板重新做荷载横向分布计算,分析各个板梁受力状态,以保证整个桥梁结构的安全。本文专门讨论这种情形下桥梁荷载横向分布系数的计算原理和计算方法,并给出计算程序框图。     

考虑桥面铺装作用的简支梁桥横向分布系数计算

为了准确计算考虑桥面铺装参与受力的简支梁桥横向分布系数,基于刚接梁法的基本原理,考虑了混凝土桥面铺装与主梁间存在的剪切滑移效应,采用结构力学中的基本方法提出了一种考虑桥面铺装的简支梁桥荷载横向分布系数计算方法,本文称之为修正刚接梁法。采用本文方法计算了一座实际简支T梁桥的横向分布系数,并以此计算了车辆荷载作用下各主梁的挠度和铺装层应变等静力响应,并与试验结果进行了对比分析。结果表明,计算出的静力响应与实测静力响应吻合度很高,充分说明了本文方法的准确性和可靠性。     

强日照地区混凝土多主梁T梁桥横向梯度温度效应分析

与竖向梯度场相比,横向梯度温度对于混凝土桥梁的影响同样不可忽略.为了研究强日照地区横向日照温差和横向刚度对多主梁桥梁的温度响应,基于真实的强日照地区实际日辐射温度场参数和热学边界条件,建立反映混凝土连续T梁桥温度效应的数值模型,以日照时间和桥梁横向刚度为参数,进行了日照横向温度效应分析.分析表明,对多主梁桥而言,横向温度基本只影响第一片梁,对其它梁的温度影响较小;但在日照辐射较强的地区,横向温差对第一片梁所产生的温度内力和变形响应不可忽略,在日照5 h时其梁底温度拉应力峰值可达到2.5 MPa;横隔板数量和厚度会明显影响应力响应峰值大小,横隔板数量越少、厚度越小,峰值点越大;而T梁横向刚度对多主梁桥梁的横向温度应力影响不大;提出了基于强日照地区T梁桥横向梯度温度计算式,其中梯度温度中的T_1和T_2均日照时间正相关.研究成果对于研究桥梁的各类复杂温度效应有参考意义.     

翼缘刚接混凝土T梁桥结构体系损伤评价研究

以16 m跨径的T梁桥标准图为基础,按1:4的缩尺比例,采用焊接钢板的连接方法设计了一座5片T梁桥模型。通过不同的钢板连接方式,对横向连接损伤对翼缘刚接T桥梁桥承载能力的影响进行了试验和有限元分析,研究了不同损伤工况对翼缘刚接T梁桥荷载横向分配的影响。提出了活载横向分布调整系数,为现实中的T梁桥承载能力评估、加固提供定量的评判标准,为损伤状态下刚接梁桥的体系可靠性评估提供借鉴。     

盐冻环境下钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

试验研究了盐冻环境下钢筋混凝土梁抗弯性能的退化规律,分析比较了完好梁和经历25、50、75及100次盐冻融循环作用梁的承载力和变形性能.结果表明：受冻梁截面混凝土应变仍满足平截面假定,受力特征与完好梁相似;影响盐冻融环境下梁承载力的主要因素是受压区混凝土保护层的剥落,其次是混凝土强度的降低,而钢筋与混凝土粘结性能退化的影响并不显著;混凝土强度降低、保护层损伤及粘结性能退化均是冻融环境下混凝土梁变形增大的重要因素,梁刚度的降低程度除与冻融次数相关外,还受冻融损伤位置和持荷水平影响.     

PC多梁式梁的横向受力非线性分析

为研究破坏全过程中预应力钢筋应力变化、主梁和横隔板裂缝发展及其对荷载横向受力分布的影响,建立PC多梁式梁的计算模型,利用弥散裂缝模型等来描述混凝土的材料非线性性能,根据PC多梁式梁的结构受力机理和受力特点,设计了中载加载和偏载加载工况,并对横向受力性能指标进行相应的计算分析和综合评价.研究表明:建立的PC多梁式梁力学计算模型是正确的,主梁和横隔板开裂顺序与荷载布置方式有关,中载作用下横隔板先于主梁开裂,偏载作用下主梁先于横隔板开裂;横隔板开裂削弱整体横向联系,使主梁协同受力性能减弱,荷载横向分布趋于不利变化;预应力钢筋应力在结构处于弹性阶段增长缓慢,其后应力迅速发展直至屈服.     

间接加载钢筋混凝土梁的附加横向钢筋

本文在参考国内、外有关资料和设计实践的基础上，对间接加载钢筋混凝土梁的附加横和同钢筋的设置进行了探讨。提出了在确定附加横向钢筋的数量和位置时，应考虑横梁与主梁的相对位置对主梁抗剪承载力影响。     

单箱多室波纹钢腹板箱梁横向分布系数计算

自波纹钢腹板箱梁桥出现以后,由于其独有的轻质高强的优点已被广泛运用到工程实践中,然而对该单箱多室宽桥面桥的荷载横向分布系数计算并没有一个明确的概念公式。在对传统刚接梁法的研究修正基础上,推导给出了实用于单箱三室的波纹钢腹板箱梁桥的横向分布系数算法,并通过建立ansys有限元模型进行分析和数值计算得到了验证,同时考虑了横隔梁设置对此类桥型的横向分布系数的影响,并分析得出了沿桥跨方向横向分布系数的变化规律。从而给出了具体的算法,支座处采用杠杆原理法计算结果,L/32到31L/32采用修正的刚接梁法计算结果,支座到到L/32跨则采用线性过渡,为近似工程设计提供了理论依据。     

简支T形梁桥荷载横向分布的有限元法分析

由多片主梁组成的梁桥内力属于空间计算理论问题。可采用引入荷载横向分布系数,将空间问题转化为平面问题的方法来求解,或者采用有限元理论进行空间结构分析。通过对一跨径为30m的简支T梁采用有限元程序进行空间分析,并将其结果与修正偏心压力法的计算结果对比,说明荷载横向分布的特点及采用有限元理论计算的优势。     

损伤桥梁的荷载横向分布计算方法研究

为了得到损伤桥梁的荷载横向分布计算方法,了解公路桥梁损伤对荷载横向分布的影响,通过对桥梁荷载横向分布的铰接板梁计算理论进行分析,得出影响荷载横向分布的主要因素,提出一种计算损伤桥梁的荷载横向分布的方法,通过算例验证了计算方法的正确性;并从桥面铺装、铰缝两方面损伤来计算损伤桥梁的荷载横向分布,分析了桥梁不同损伤位置、不同损伤程度对荷载横向分布的影响,为桥梁的损伤诊断和维修加固提供依据。     

基于精细梁模型的向量式有限元分析

精细梁不同于Euler梁和Timoshenko梁,该模型在考虑剪切变形的同时还考虑了横向弯曲时截面转动产生的附加轴向位移及横向剪切变形影响截面抗弯刚度后产生的附加横向位移。推导了适用于向量式有限元分析的精细梁单元应变和内力表达式,采用FORTRAN自编了向量式有限元程序。对悬臂梁、两端固支梁和门式框架进行了算例分析,对比了采用不同梁单元模型下结构的竖向位移。结果表明:当高跨比较小时,3种梁单元的竖向位移相差不大;当高跨比较大时,精细梁单元的竖向位移较Euler梁和Timoshenko梁明显增大,表明剪切变形及刚度折减引起的附加轴向位移、附加横向位移不能忽略。精细梁单元模型对高跨比较大的梁进行分析可望得到更精确的结果。     

地震下大跨双塔混合梁斜拉桥横向合理抗震体系研究

以某一座跨江大跨双塔混合梁斜拉桥为例,对大跨混合梁斜拉桥合理的横向抗震体系进行了研究,利用Midas/civil有限元程序,建立了该桥空间有限元计算模型;基于该桥规范反应谱生成七条加速度地震波,采用非线性时程分析法进行了大跨混合梁斜拉桥横向地震响应分析,对过渡墩、辅助墩与主梁的横向合理约束方式进行了详细探讨,并对横向弹塑性挡块合理参数设置进行了分析。结果表明:过渡墩、辅助墩与主梁的横向连接方式对大跨混合梁斜拉桥的横向地震响应有显著影响,其中当过渡墩、辅助墩与主梁之间横向设置可滑移,同时配置横向弹塑性限位挡块,可使得大跨混合梁斜拉桥主塔、过渡墩、辅助墩地震响应处于较低水平,同时也可有效地控制主梁的横向位移,是一种非常合理的横向抗震体系。该文的研究成果可为同类桥梁的抗震设计提供理论参考。     

楼盖振动的有限元分析和振动传递规律

按工业建筑中常用的楼面结构参数设计了楼盖的振动模型,并按楼面结构特点确定了激励作用点.分析了梁板单元划分大小、激励频率分辨率对有限元计算结果的影响,确定了相应的计算方法.最终得到了激励分别作用在横向主梁、纵向主梁和次梁跨中时的楼面传递系数,计算出激励作用在非梁中对传递系数的修正系数为1.44.