考虑剪切变形的波形钢腹板组合梁的挠度计算

采用能量变分法,建立了考虑剪切变形影响时波形钢腹板组合梁的挠曲线微分方程。利用此挠曲线微分方程,得到了简支波形钢腹板组合梁在不同荷载作用下由剪切变形产生的跨中挠度的计算公式。通过与空间有限元模型进行对比分析,表明理论计算公式是准确的。     

考虑腹板剪切变形的波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应分析

在波形钢腹板组合箱梁中,剪力主要由波形钢腹板承担。由于波形钢腹板的抗剪刚度比混凝土腹板有较大程度的降低,波形钢腹板会产生较大的竖向剪切变形。为此,基于能量变分法建立了考虑腹板剪切变形的波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应分析方法。通过试验对该理论分析方法进行验证,并基于该理论分析方法研究波形钢腹板剪切变形对剪力滞效应的影响。同时,基于该分析方法提出了采用影响线最不利加载方式进行相关规范中规定的汽车荷载作用下的波形钢腹板组合箱梁桥剪力滞效应分析。结果表明：考虑腹板剪切变形的分析方法与试验结果吻合度良好;波形钢腹板的剪切变形有利于减轻三跨连续梁正弯矩区的剪力滞效应,即考虑腹板剪切变形后翼缘有效宽度系数值更接近于1。     

考虑腹板剪切变形及滑移的波形钢腹板梁理论模型

在采用栓钉等柔性剪力连接件的波形钢腹板组合梁中,由于波形钢腹板较大的剪切变形及双界面剪切滑移,平截面假定不再适用。为此,通过将波形钢腹板梁的弯曲分解为顶底板整体满足平截面假定的主弯曲和顶底板各自满足平截面假定的次弯曲,引入波形钢腹板的剪切变形协调条件和界面剪切滑移关系,推导了考虑波形钢腹板剪切变形及界面滑移的波形钢腹板梁弹性弯曲微分方程,利用给出的横隔板对次弯曲和滑移的约束边界条件,求得了简支波形钢腹板梁在不同荷载作用下的解析解,并采用有限元分析予以验证。在此基础上,分析了横隔板及滑移对梁体弯曲性能的影响。结果表明：横隔板约束对梁体变形影响很小,但会使其附近梁段顶底板出现应力集中;当界面剪切刚度系数大于0.9时,在高跨比1/20~1/10范围内,考虑滑移与不考虑滑移梁跨中挠度比小于1.05;界面剪切刚度系数越小,横隔板附近梁段顶底板应力集中越严重。     

考虑剪切变形的波形钢腹板组合梁的变形计算方法

结合波形钢腹板组合梁的刚度特征,考虑剪切变形的影响,对其挠度计算方法进行了较为系统的分析和研究。采用静力法和能量变分法,分别建立了考虑剪切变形影响时波形钢腹板组合梁的挠曲线微分方程。利用该挠曲线微分方程,得到了波形钢腹板组合梁在不同荷载作用下由剪切变形产生的跨中挠度的计算公式和短期折减刚度。通过将跨中挠度的理论计算值与有限元分析值进行对比,表明理论计算公式具有较高的计算精度。     

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...     

波形钢腹板组合曲线箱梁的挠度试验研究

目前关于波形钢腹板组合箱梁的挠度研究,多以直线箱梁为主,而对于曲线箱梁的挠度研究甚少。通过对弹性阶段的波形钢腹板组合曲线箱梁CCBG(CSWs)的挠度值进行试验研究,分析在两点对称加载和单点偏心加载工况下,CCBG(CSWs)的挠度值的变化规律,结合数值模拟进行对比,结果表明:CCBG(CSWs)的荷载-位移曲线,在不同的工况和不同截面下,挠度值都随着荷载的变化呈线性关系;相同的荷载作用下,随着截面的变化,挠度值呈现出先增大后减少趋势,而跨中的竖向挠度最大;外侧挠度整体曲线呈现出"U"型,内侧挠度整体曲线为倒"V"型;相同条件下,曲线梁的外侧挠度值大于内侧挠度值;模拟值和实测值比较接近,有效地验证了模型的可靠性。     

波形钢腹板箱梁腹板剪切屈曲的国内外研究现状

文章针对国内外对波形钢腹板箱梁腹板的剪切屈曲的基本理论、研究现状等方面进行综述,并提出一些新的研究内容。     

波形钢腹板PC组合箱梁悬臂施工技术

波形钢腹板PC组合箱梁是一种新型的钢-混凝土组合结构梁桥,具有自重轻、跨径大、彻底解决常规PC箱梁腹板裂缝问题、造型轻盈美观等特点,目前在日本被广泛应用,常用于跨径较大的跨河桥梁结构设计,但我国采用该技术建造的波形钢腹板桥并不多见,且大跨、宽幅的波形钢腹板桥尤为较少。本文依托前山河特大桥工程实例,对该桥悬臂施工工艺做了详细介绍,为后续大跨、宽幅波形钢腹板桥的施工工法提供了借鉴和参考。     

波形钢腹板组合曲线箱梁的挠度偏载系数分析

为研究波形钢腹板组合曲线梁的挠度偏载系数,文中综合箱梁的弯、扭和腹板的剪切变形因素,基于能量法建立了箱梁的弹性控制微分方程,结合边界条件对方程进行了变分求解。通过三片曲梁的静力试验,研究了箱梁在偏载作用下的挠度变形,并将实测值与有限元值及理论值进行比较,验证了文中理论分析的正确性。采用有限元的方法分析了几何参数对挠度偏载系数变化的影响,结果表明:在集中荷载作用下,波形钢腹板曲线箱梁挠度变形与腹板厚度有关,与横隔板数量无关;在外侧偏载作用下,波形钢腹板曲线箱梁的挠度偏载系数与宽跨比和高跨比呈正相关;当曲率半径大于200m时,外侧偏载产生的挠度偏载系数幅值变化在2%以内,可按直线梁计算。     

考虑腹板剪切变形的波形钢腹板组合梁翼缘有效宽度计算方法

波形钢腹板组合梁在竖向荷载作用下会产生较大的腹板剪切变形,从而影响梁的内力分布和剪力滞效应,但目前针对该类型梁的剪切变形还缺乏理论研究.为此,首先在等高度波形钢腹板组合梁剪力滞效应分析方法的基础上推广至变高度梁,然后借助该方法以一等高度连续梁为对象,计算了欧拉梁理论、铁木辛柯梁理论、实体有限元3种不同内力解情况下的翼缘...     

波形钢腹板现浇悬臂箱梁异步挂篮设计优化探讨

异步挂篮在波形钢腹板悬臂现浇箱梁中的运用越来越多,但目前异步挂篮设计存在许多缺点和不足之处,影响异步挂篮的使用功能和安全。文章依据实例,对施工过程中存在的常见问题进行归纳总结,并针对性提出优化改进措施,对完善异步挂篮设计、提高挂篮经济性、实用性有所裨益。希望为类似工程提供参考和借鉴。     

大跨度宽幅波形钢腹板PC箱梁非对称悬臂施工技术

以深圳东宝河特大桥大跨度宽幅波形钢腹板PC箱梁非对称悬臂施工为实例,研究了0号段墩梁刚接、托架安装和0号段现浇,菱形挂篮安装和预压,梁段波形钢腹板运输和吊装,边跨支架、挂篮组合法施工,以及中跨跨中钢底板挂篮吊装、中跨合龙段挂篮施工和体外预应力悬浮装置张拉等施工关键技术。     

波形钢腹板箱梁施工技术

介绍了大堰河桥是国内首座波形钢腹板组合箱梁筒支公路桥,主要阐述了大堰河桥的钢腹板制作安装、体外预应力体系的施作、箱梁顶板混凝土的浇筑等关键工序的施工特点,以期为今后同类型桥梁的施工积累经验。     

考虑界面滑移效应的波形钢腹板箱梁解析解

为研究界面滑移效应对改进型波形钢腹板箱梁的影响,考虑腹板剪切变形及截面轴力自平衡条件建立了组合箱梁桥的控制微分方程,进而推导出简支箱梁的滑移位移函数和翼缘板最大纵向位移差函数表达式。以受均布荷载的改进型波形腹板组合箱梁为算例,基于箱梁荷载工况和边界条件,得到了组合箱梁桥挠度、上下翼缘板截面正应力和剪滞系数表达式。利用有限元软件,通过在翼缘和腹板间添加弹性连接单元模拟滑移效应,验证提出的理论方法的正确性。最后,采用推导的理论公式研究了剪切抗滑移刚度对组合箱梁桥截面正应力、剪滞系数和挠度的影响规律。结果表明：理论解与有限元模拟结果吻合较好,提出的理论公式可用于结构设计或软件开发;剪切抗滑移刚度对组合箱梁翼缘截面正应力及挠度影响较大;在均布荷载作用下,与不考虑滑移效应相比,考虑滑移效应后的上翼缘截面正应力减小7.44%,下翼缘截面正应力增大6.79%,箱梁桥跨中挠度增大8.8%;剪切抗滑移刚度对组合箱梁翼缘板剪滞系数的影响较小,影响幅度在1%以内。     

波形钢腹板PC组合箱梁桥悬臂施工线形控制研究

结合波形钢腹板预应力组合连续箱梁桥工程实例,开展了该种桥型悬臂施工控制技术研究,重点论述了剪切变形、混凝土徐变对箱梁线形的影响,并给出了立模标高的计算方法,以供参考。     

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。     

波形钢腹板组合曲线箱梁应力分析

通过对3根单箱单室波形钢腹板组合曲线箱梁(简称CCBG(CSWs))进行试验研究,分析在三分点加载工况下,试验梁的破坏形态、正应力和横截面应力分布规律以及腹板的厚度和横隔板的数量对试验梁承载力的影响。结果表明:CCBG(CSWs)的破坏形态为腹板屈曲破坏,顶、底板裂纹以45°斜向和横向贯通裂纹为主分布;正应力在距荷载作用点175 mm范围内有突变;应变突变位置,由跨中位置向两端扩散;随着腹板厚度和中横隔板数量增加,组合结构的承载力有所提高,应力分布趋于稳定。     

多箱室波形钢腹板箱梁悬臂状态抗扭性能分析

在变截面箱梁的悬臂施工过程中,当采用常规的挂篮施工工艺时,挂篮的模板会影响箱梁横隔板的施工,因此需要考虑横隔板滞后施工或者悬臂阶段暂不施工。文章依托裕溪河大桥波形钢腹板连续箱梁桥,建立组合箱梁实体有限元模型,分析悬臂施工过程中,研究横隔板数量对箱梁整体抗扭性能的影响,为今后同类型桥梁的施工建造提供参考。     

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。     

波形钢腹板组合箱梁应用的研究

波形钢腹板组合箱梁是一种新型结构形式.文中介绍了波形钢腹板组合箱梁在国内外的发展、应用情况,通过计算分析其在天津市应用的可行性.