青弋江某特大桥箱梁零号块水化热温度场分析

通过有限元软件对青弋江某特大桥单箱三室预应力混凝土零号块箱梁进行水化热研究,根据现场记录的各测点的温度值与数值模拟结果对比分析,研究了预应力混凝土零号块箱梁在分层浇筑过程中温度变化和应力变化规律。结果表明:板越厚,温度越高,温度下降越缓慢;应力发生最大的部位位于横隔板与腹板的交界表面处、人洞表面处,对于分层浇筑,新旧混凝土处的横隔板与腹板的交界处是混凝土比较容易开裂的部位,横隔板与腹板交界表面处先受拉再受压,底板应力先受压后受拉。因此可以通过加强养护、布置温度钢筋等措施来改善混凝土内部的受力性能,为类似的工程提供参考。     

腹板穿孔与不穿孔压型钢板抗压承载力试验对比研究

HG-256压型钢板是一种新型板材,对该类新型板材腹板穿孔与腹板不穿孔两类试件进行抗压承载力试验,以确定两类板材达到承载能力极限状态和正常使用极限状态时的破坏形态及所能承受的极限荷载。根据荷载挠度和荷载应力试验数据以及板件局部屈曲和板件塌落试验现象得出:腹板穿孔后,由于板件刚度的降低,板件正常使用极限状态承载力为腹板不穿孔板件的67.5%,板件承载能力极限状态承载力为腹板不穿孔板件的84.0%。     

高架桥钢箱梁有限元分析和横隔板设计

文章针对跨度40 m、单幅宽度为12. 45 m、三车道、双箱单室某高架钢箱梁桥,采用MidasFEA有限元分析软件,建立全桥有限元模型,进行应力和变形分析。在保持腹板间距,U肋布置和顶底板厚度不变,以满足设计规范要求,选择横隔板间距为设计参数进行优化。重点分析横隔板从17道减少到15道、13道、11道和9道时,车轮荷载重轴施加于跨中横隔板中间的顶板,顶板和U肋下缘的挠度、纵向正应力和横向正应力的变化规律;以及车轮荷载重轴施加于横隔板支点处的顶板,顶板和U肋下缘纵向正应力和横向正应力的变化规律。结果表明:随横隔板数量增加,重轴施加于相邻横隔板中间或支点处,顶板和U肋下缘的挠度和应力的绝对值都减小。根据计算,采用11道横隔板能满足设计规范要求。     

公路悬索桥正交异性板钢箱梁桥面局部应力简化计算方法初步研究

选取公路悬索桥正交异性板钢箱梁典型结构,根据顶板厚度、主梁高度、横隔板间距以及吊杆纵向间距内横隔板节间数等4个参数对结构进行研究。用有限元法试算确定最不利荷载位置后,分别对各结构的节段模型进行加载计算,研究钢箱梁桥面的顶板纵向最大拉应力与最大压应力、顶板横向最大拉应力与最大压应力、纵肋纵向最大拉应力与最大压应力,并由计算结果推导出公路悬索桥正交异性板钢箱梁桥面局部应力简化计算公式,初步验证该公式具有一定的计算精度与简便性。     

异型箱梁截面水化热温度效应研究

以湘潭市某斜拉拱桥的健康检测项目为背景,建立边跨混凝土箱梁X1号梁段的有限元实体模型计算由水化热引起的温度应力,计算结果显示,腹板与横隔板交界处、翼缘板外侧、底板下缘处的温度应力超过了混凝土的极限抗拉强度,这些区域与施工监控过程中观测到的翼缘板外侧、腹板与横隔板交界处的早期裂缝有较好的吻合性,可以初步判断该裂缝的成因与水化热温度效应有一定的关系。     

钢桥面板典型细节疲劳应力及变形特征分析

依托泰州大桥,建立钢桥面板节段有限元模型,在考虑不同荷载工况组合的情况下,通过施加车轮荷载,研究顶板与U肋连接细节、U肋对接细节和U肋与横隔板连接细节的变形,同时分析3种典型细节的疲劳应力分布情况。研究表明:顶板与U肋连接细节接头处顶板底部横桥向应力约为顺桥向应力的2倍;车轮荷载顺桥向位置的改变是引起U肋对接细节承受拉压交替应力的主要原因;U肋与横隔板细节的面外变形由荷载顺桥向偏心作用及U肋变形约束引起。     

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。     

悬臂施工连续梁桥0号块的空间应力分析

采用ANSYS软件和圣维南原理对永定新河特大桥的0号块顶板、底板、腹板和横隔板的空间应力进行分析。通过分析,获得了0号块准确的应力分布规律:以压应力为主,局部出现拉应力,虽不大,但已超出混凝土抗拉设计强度。     

结合工程实例的大悬挑钢箱梁三维有限元仿真分析

以某大悬挑钢箱梁为例,采用三维有限元,建立以顶板、底板、腹板及横隔板等单元件组成的空间仿真模型,研究了各个单元件的受力和变形特征。分析表明：大悬挑钢箱梁面板横向应力水平数倍于常规钢箱梁,在支撑附近横向应力与纵向应力一样都为控制性因素;三维仿真模型也可分析支座横隔板和挑臂等局部构件的应力;根据结构的受力特征可有效地进行结构优化调整。     

某钢箱梁第二体系应力分析

以某钢箱梁斜拉桥主梁为例,采用有限元模型中ABAQUS壳单元建立钢箱梁斜拉桥局部模型[1],进行了仅有车辆荷载作用下顶、底板和横隔板、腹板的局部计算(第二体系应力分析),分析了该钢箱梁各板件的设计控制应力,并就不同位置开设人孔对横隔板受力的影响进行了对比分析,以期为类似设计提供参考。     

大跨高强预应力混凝土箱梁零号块早期温度场及应力分析

连续刚构箱梁桥零号块直接与桥墩浇筑,用以继续其他节段施工和预应力张拉的基础,防止其开裂是重要管控之一。大体积混凝土早龄期开裂的主要原因是水泥水化热及环境温度产生的拉应力大于当时的允许抗拉强度,研究其温度场及温度应力用以防止开裂。通过预埋温度传感器实测实际工程箱梁零号块水化温升,再利用有限元ABAQUS联立子程序模拟温度场,继而分析由温度产生的应力。结果表明：水化温升时程曲线细分为6个阶段,温降速率大致为温升速率的1/6;前一周温升变化大,降低入模温度、延长保温保湿养护、降低水化热、布置冷却水管可有效防止开裂;内表温差时程曲线呈波浪型经历与温升相同的变化趋势;组合指数模型可以很好地拟合非绝热条件下水化温升时程曲线;进一步提高有限元模拟精度还需考虑水化率温度依赖性及各参数的实测时变性;顶板及腹板靠近横隔板处的中部位置在浇筑后一周左右由于温度变幅大形成了最高的拉应力,这两处部位最易开裂。这些结论可为工程施工提供损伤控制和优化理论。     

波形钢腹板PC箱梁桥横隔板式转向块应力参数化分析

为研究波形钢腹板PC箱梁桥横隔板式转向块结构参数对其受力的影响,以某波形钢腹板PC箱梁连续刚构桥为工程背景,基于ANSYS有限元软件建立了转向块节段实体有限元模型,研究了波形钢腹板厚度、转向块横隔板厚度、预应力孔道距底板的距离等参数的变化对该类转向块受力的影响。结果表明:横隔板式转向块受力合理,传力明确,传力路径短;转向块的厚度对其受力影响较大;波形钢腹板厚度在大于一定值之后对转向块受力影响很小;转向孔位置对局部应力分布影响较大,建议转向孔距底板间距应大于1倍孔径,转向孔间距应大于3倍孔径。     

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。     

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。     

钢结构人行天桥曲箱梁中横隔板设置间距的有限元分析

在曲箱梁中设置横隔板,可以改善箱梁受力性能,但设置过密横隔板会增加箱梁自重。因此确定横隔板设置间距至关重要。从横隔板设置间距对截面及腹板变形和应力分布的影响分析,确定横隔板的适当设置间距,供有关设计使用。     

顶推施工下不同腹板加劲间距对钢梁受力的影响

为研究腹板加劲间距对钢梁受力的影响，采用数值模拟的方法，以实例工程为背景，建立钢梁有限元模型。通过提取钢梁顶底板、腹板、横隔板和加劲肋应力来分析腹板加劲肋间距调整前后，对其受力的影响。研究结果表明：钢梁腹板加劲间距对钢梁各部位受力均有一定影响，在条件允许的情况下，可减小腹板局部加劲竖向板肋间距来降低主梁各构件在垫块作用位置上方局部的峰值应力。     

V形沟地貌波形钢腹板混凝土组合箱梁悬浇技术

以V形深沟地貌波形钢腹板混凝土悬浇箱梁施工为例,论述悬臂箱梁0号块施工、挂篮安装与试验、波形钢腹板吊装与焊接、正常悬臂块段循环施工、横隔板、边跨现浇段、合龙段、体外预应力施工关键技术和对施工质量的控制与检验要点,以工序质量保证了工程质量.     

热轧变厚U肋钢桥面板疲劳机理分析

为改善正交异性钢桥面板疲劳性能,热轧变厚U肋首次大规模应用于厦门第二东通道跨海钢箱梁桥。为揭示热轧变厚U肋与顶板双面焊接钢桥面板的疲劳机理,利用ANSYS建立钢桥面板局部模型,基于热点应力法开展疲劳性能评估,分析疲劳细节在轮载作用下的应力历程、应力幅和应力分布,并与常规的8 mm等厚U肋进行比较研究。结果表明：相比于8 mm等厚U肋,采用热轧变厚U肋不改变疲劳细节热点应力变化趋势;热轧变厚U肋能够显著降低横隔板处顶板焊趾、U肋与横隔板焊缝端部U肋焊趾的热点应力幅,降幅分别为19%和20%,并缓解横隔板处顶板焊趾附近应力集中程度。     

V形沟地貌波形钢腹板混凝土组合箱梁悬浇技术

以V形深沟地貌波形钢腹板混凝土悬浇箱梁施工为例,论述悬臂箱梁0号块施工、挂篮安装与试验、波形钢腹板吊装与焊接、正常悬臂块段循环施工、横隔板、边跨现浇段、合龙段、体外预应力施工关键技术和对施工质量的控制与检验要点,以工序质量保证了工程质量.     

设置跨内横隔板的箱形梁畸变效应分析

为了分析跨内横隔板布置对箱形梁畸变效应的影响,提出一种适用于跨内有横隔板的箱形梁畸变效应解析法。应用基于最小势能原理的能量变分法建立畸变控制微分方程并导出以克雷洛夫函数表达的初参数解。将跨内横隔板对畸变变形的约束作用通过未知畸变矩代替,并根据变形协调关系及初参数解确定未知畸变矩大小,从而获得有跨内横隔板的箱形梁畸变效应解析解。用该文解析法和ANSYS有限元法分别计算悬臂箱梁试验模型和简支箱梁算例的畸变效应,并分析跨中横隔板布置及截面参数变化对简支箱梁畸变效应的影响规律。研究结果表明：该文解析解与模型试验实测值及ANSYS有限元数值解均吻合良好;仅在跨中布置1道横隔板虽然可以减小畸变变形及畸变横向弯矩,但使畸变翘曲双力矩显著增大;随着悬臂板宽度的增大,腹板与顶板交接处的畸变翘曲应力迅速减小;腹板厚度变化对腹板与底板交接处的畸变翘曲应力也有显著影响。