荷载横向分布计算方法对主梁内力的影响

在进行桥梁活载内力计算时,大多用到荷载横向分布系数。采用不同的方法计算荷载横向分布系数时所得的结果存在差异,从而对主梁内力产生影响。为了解这种影响的结果,通过对不同横向分布系数计算结果的比较分析,得出在适用条件许可的情况下,无论利用何种方法计算横向分布系数,所得结果对主梁的最终内力影响不大。     

装配式混凝土简支板梁桥横向分布计算方法的研究分析

以某新建装配式混凝土简支板梁桥为例,对荷载试验作用下的实测横向分布效应系数与通过梁格法、偏心压力法、横向铰接板法、横向刚接梁法理论计算出的横向分布效应系数进行了比较,并得出梁格法更适用于计算装配式混凝土简支板梁的横向分布效应系数的结论,可为同类桥梁设计计算及荷载试验计算提供参考。     

多梁式钢-混组合弯箱梁桥荷载横向分布系数计算分析

随着桥梁施工技术的进步,钢-混组合桥梁应用日益广泛,其横向分布计算也变得愈加重要。为了精确计算钢-混组合弯箱梁桥的横向分布系数并探究其主要影响因素和变化规律,本文在曲梁结构力学、钢-混组合截面特性计算以及刚接梁法等理论基础上,利用MATLAB软件编写程序计算出桥梁的横向分布系数。然后进行了参数化分析,不仅得到了竖向荷载及扭矩横向分布系数的主要影响因素为桥梁跨径和曲率半径,而且还发现了它们随主要影响因素的变化规律。最后通过对有限元计算与理论计算结果的对比和误差分析,验证了本文采用的横向分布计算理论和结果的正确性,从而对工程实践具有一定的参考意义。     

基于相对尺度B/D的隧道建设对近接桥梁施工的影响研究

为研究相对尺度B/D(基础宽度与隧道宽度之比)的隧道建设对近接桥梁施工的影响,采用了数学模型法对其进行研究,分别对相对尺度B/D为0.9、0.6、0.3情况下的影响等值分界线进行绘制,分析得出相对尺度与影响区域的关系,并确定等值分界线为抛物线。随后,根据相对尺度B/D与抛物线表达式系数的拟合关系确定出系数a、b与B/D的表达式。最后,解出通用影响区域边界曲线,以确定任意相对尺度下隧道建设对近接桥梁施工的影响。     

空间梁拱组合式桥梁的分桥理论及试验研究

文章提出了分析空间梁拱组合式桥梁荷载横向分布的弹性支承连续粱法,实例计算及试验结果表明;用该法计算的荷载横向分布系数与实测挠度值反算的荷载横向分布系数基本吻合,对城市道路以三块板布置的间梁拱组合式桥梁结构,一般以靠近机动车道内侧梁拱拱片的横向分布系数较大,并控制设计。     

桥梁设计过程中的横向分布系数计算研究

本文就从横向分布系数的简述开始,对横向分布系数及其计算方法进行详细的分析,进而来探讨桥梁设计过程中的横向分布系数计算的优化方法。     

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。     

基于ABAQUS及Midas计算桥铺对横向分布系数的影响

为探究桥面铺装对空心板梁桥横向分布系数的影响，将有限元模拟与工程实测相比较，得出在考虑铺装的情况下，其挠度、应力效应会分别小31.6%、17.6%左右，因铰缝与主梁间黏结作用而减小的桥梁整体的挠度效应至少约有8%。通过Midas空间梁格法和Abaqus实体有限元法计算荷载横向分布系数，计算结果表明桥面铺装可以提升桥梁结构的整体受力性能，体系刚度提升大约0.68%。采用铰接板梁法来计算荷载横向分布系数与实际工程中的情况更加接近，且结果偏于安全。研究成果可为空心板梁桥的设计和养护提供参考。     

拓宽及提载对空心板桥旧板受力影响分析

公路拓宽工程在我国随着交通量的增长屡见不鲜,且随着交通荷载的变化,进行拓宽的同时往往要考虑其能否满足新的汽车荷载等级要求并进行适当改造。在我国运营的中小跨径桥梁中,空心板桥数量庞大,空心板桥拓宽连接接缝的连接方式及刚度对荷载的横向分布系数变化影响已有不少研究,而综合考虑横向分布系数变化及汽车荷载变化的影响更具有实用价值。因此,以某高速公路拓宽工程为背景,选取一批有代表性的空心板桥开展拓宽分析,研究不同跨径旧桥拓宽后横向分布系数的变化,并综合考虑汽车荷载等级提高引起的空心板活载内力变化,判断其改造的必要性,为类似工程的拓宽改造提供参考。     

梯形截面箱梁横向弯矩研究

考虑偏心荷载作用下畸变对箱梁横向弯矩的影响,对梯形截面箱梁横向弯矩的计算进行了研究。畸变翘曲系数表征了顶板、底板面内力矩分布的情况,其大小和箱梁截面尺寸相关。通过对箱梁畸变翘曲系数的推导,分析荷载的分布模式对箱梁横向弯矩值的影响,以及箱梁横向弯矩沿桥梁纵向的分布情况。研究表明:箱梁横向弯矩计算要考虑畸变的影响,所给出的箱梁畸变翘曲系数计算式能够提高横向弯矩计算的精度;横向弯矩采用有限元计算时,宜采用均布荷载,横向弯矩沿桥梁纵向的分布,其值在梁端和跨中差异较大。     

桥梁荷载横向分布系数研究

针对相同桥宽不同跨径的 T 梁桥荷载横向分布特性不同的现象,基于数学模型与有限元模型对比的思路,采用 MIDAS大型有限元软件,建立5片T梁的空间有限元分析模型,分析不同主梁跨径的横向分布系数,并与比拟正交异性板法计算值相比较的方法,对不同跨径的T梁桥荷载横向分布系数进行了研究,得出以下结论：当主梁跨径小于30 m时,采用比拟正交异性板法计算值与空间有限元模型计算值相差不大;当主梁跨径大于30 m 时,采用比拟正交异性板法计算值与空间有限元模型计算值相差较大。     

空间连续组合桁梁桥有效分布宽度分析

通过对某两跨空间连续组合桁架梁桥的有限元模拟,分析了均布荷载和集中荷载作用下该桥面有效分布宽度,继而探讨了宽跨比、桥面板厚度、高跨比,以及节点纵、横桥向间距等参数变化对桥面板有效分布宽度的影响,最后与各国规范进行有效分布宽度系数的对比,得出空间连续组合桁架梁有效分布宽度的规律。     

开口肋加劲板屈曲模态与临界屈曲应力分析

为更好掌握开口肋加劲板的设计计算方法,采用弹性稳定分析方法,对无纵向和横向加劲肋的四边简支板、纵向加劲肋等间距布置的四边简支加劲板、纵向和横向加劲肋等间距布置的加劲板进行屈曲模态和临界屈曲应力分析。结果表明:对于四边简支板或四边简支加劲板,临界屈曲应力与板宽、板长和板厚均有关,减小板宽和板长以及增大板厚可提高临界屈曲应力;随着加劲肋刚度比的变化,四边简支加劲板一般表现出3种屈曲模态,模态1为加劲肋与被加劲板共同发生整体屈曲,模态2为在加劲肋处形成波节,加劲肋与被加劲板发生屈曲,模态3为加劲肋为刚性加劲肋,不会发生失稳,只有被加劲板发生局部失稳;临界屈曲应力随加劲肋刚度比的增大而增大,模态1增大幅度最大,模态2次之,模态3逐步趋于定值。     

预应力活性粉末混凝土箱梁抗弯性能试验

为研究预应力活性粉末混凝土(RPC)箱梁的正截面受力性能,进行了2片预应力RPC箱梁的抗弯性能试验,研究了RPC箱梁的受力变形特征以及顶板横向预应力对其抗弯性能的影响。结果表明:预应力RPC箱梁具有良好的变形能力,其极限变形可超过跨径的1/50;RPC箱梁正常使用阶段的裂缝宽度和短期刚度可参照《纤维混凝土结构技术规程》（CECS 38:2004）的相应公式计算,其中的钢纤维影响系数可分别取为0.4和0.2;RPC箱梁顶板内的横向预应力对截面抗弯承载力的影响较小,但会使受压区混凝土的应变分布更加均匀,从而减弱箱梁顶板受压的剪力滞效应并增加构件的延性;试验中对顶板内施加2.95 MPa的横向预压应力（仅为RPC棱柱体抗压强度94 MPa的3.1%）后,可使箱梁受压翼缘的有效分布宽度增加约10%,构件延性指标增加约3%。试验结果验证了提出的预应力RPC箱梁正截面抗裂和抗弯承载力的计算公式。     

ALC墙板钩头螺栓连接节点平面外抗冲切试验研究

为了解节点的受力性能,对13块钩头螺栓连接的ALC墙板节点试件进行了平面外荷载试验和有限元模拟。结果表明:对于使用钩头螺栓连接的蒸压加气混凝土墙板,在风荷载平面外吸力或向墙板外侧的水平地震作用下,通过垫片传递荷载,最终形成冲切破坏,整个破坏过程大致可分为开裂前的线性阶段、开裂阶段以及最后的破坏阶段; 抗冲切承载力将随着节点区域横向钢筋数量增加或钢筋间距减小而加大; 墙板厚度可明显影响抗冲切承载力; 配置抗冲切短钢筋是提高抗冲切承载力的有效方式; 节点破坏是沿着垫片四周按一定角度发生的冲切破坏,板长度方向的冲切破坏角在67.23°～71.07°之间变化,平均值为69.35°; 板宽度方向的冲切角在61.67°～68.42°之间变化,平均值为64.89°; 长度方向的冲切角略大于板宽方向,总体较为对称; 设计的试验方法符合钩头螺栓连接的受力特点,通过跨中节点试验与有限元模拟相结合,得到端部节点的抗冲切承载力约为跨中节点抗冲切承载力的73%,可以认为随着节点位置与板端距离的增加,冲切锥体体积及周长将会增大,从而提升冲切峰值荷载。     

胶合木梁柱削弱型钢填板-螺栓连接数值模拟及参数分析

设计了槽式削弱的新型钢填板-螺栓连接,建立多组有限元模型进行数值分析。将新型连接与普通连接在刚度、延性、承载力等方面进行对比分析。考虑开槽个数、开槽边距、开槽长度、削弱高度等因素对梁柱连接性能的影响,采用正交试验设计法确定不同因素组合的模型方案,并用有限元方法探讨各因素对梁柱连接性能的影响程度和影响规律。结果表明:槽式连接的应力与变形主要集中于钢填板,且屈服早于木材的横纹劈裂,连接失效时,钢填板已发生大面积屈服,有效避免了木梁的过早劈裂,并为梁柱连接提供较好的延性; 削弱高度和开槽个数的影响最为显著,增加削弱高度以及开槽个数,使得连接整体屈服更早,而延性增强; 开槽边距增大,连接的承载力提高,但延性减小; 开槽长度对于槽式连接的刚度影响作用有限,但对屈服弯矩和延性系数的影响比较明显。     

九江长江大桥横隔板制造安装施工技术

本桥横隔板为实腹式构造。由上、下两块组成,上接板与下接板直接对接。板单元制造时上接板与顶板一起组焊,梁段组装时,上接板与下接板间采用熔透对接的方式连接。钢箱梁横隔板制作发展从搭接型式开始,相继出现了全断面仰焊型式及横向熔透对接型式。根据横向熔透对接型式横隔板的结构特点,通过对横隔板下接板采用二次切割、上接板模块定位、上下接板连接采用工艺导向板定位、焊接工艺优化及配套工装完成横隔板的制作和安装,在桥梁界率先提出了一套完整的创新工艺技术。     

沉头式点支承单层玻璃板承载性能的计算分析与试验研究

点支承玻璃建筑体系在国内的应用越来越广泛,但仍需要进行大量的研究。本文以理论分析影响点式支承玻璃板承载性能的几个重要因素:连接方式、连接情况、孔心边距等为目的,通过有限元计算和实体结构试验研究的方法,着重对影响沉头式点支承玻璃板承载性能的若干因素进行了实测分析。分析结果表明,有限元分析与试验结果符合得较好,证明了所采用的有限元计算模型的可靠性,并得出了在通常的点支玻璃工程中可采用100mm的孔心边距等结论。     

冷弯薄壁型钢钢板-螺栓梁柱节点滞回性能与恢复力简化模型研究

本文采用数值方法对冷弯薄壁型钢钢板-螺栓连接节点静力性能进行研究,讨论了三种梁柱腹板宽度情况下螺栓间距、连接板厚度、腹板厚度和翼缘宽度等因素对此连接性能的影响。研究结果表明,梁柱腹板宽度、连接板厚度、梁柱腹板厚度是影响该连接节点静力性能的主要因素,而改变螺栓间距、梁柱翼缘宽度对节点的初始刚度和极限承载力的影响均不明显。结合数值分析结果,给出三种截面形式节点的设计构造建议。节点滞回性能研究结果表明:冷弯薄壁型钢钢板-螺栓连接节点的延性系数在3~4左右;节点的耗能系数随转角位移增加逐渐增加,其在地震中能较好的吸收和耗散能量;随着梁柱腹板宽度的增大,延性系数与耗能系数逐渐增大。最后在现有的恢复力曲线简化模型基础上,提出了改进的双线性模型,形式简洁并具有较好的精度。     

大直径钢管混凝土柱-H形钢梁节点设计研究

在传统内环板节点的基础上,提出一种适用于大直径钢管混凝土柱的梁柱节点。为了避免内环板宽度过大造成混凝土浇筑困难、用钢量较大的问题,在内环板焊接拉结钢筋,既可以减小钢材用量又便于在钢管柱内设置钢筋笼。为避免与钢梁翼缘焊接处的钢管表面发生层状撕裂,局部加大梁端翼缘宽度,并通过分析合理确定梁端扩翼宽度与扩翼角度。采用非线性有限元软件,对节点构造与应力分布、变形性能的关系进行分析。通过对比分析得到梁端的刚域长度,并对刚域长度与框架梁抗弯刚度的关系进行研究。为了验证该类节点设计的合理性,进行钢管混凝土柱-H形钢梁缩尺模型试验。有限元分析与缩尺模型试验结果表明,节点拉结钢筋可以提高内环板传力的有效性,有效减小节点区柱壁应力,当梁端扩翼宽度为1.5倍梁翼缘宽度、扩翼角度为1∶6时,节点区柱壁应力明显低于H形钢梁的应力,满足“强节点弱构件”的抗震设计理念。节点刚度对钢管混凝土柱-H形钢梁框架结构的侧向刚度影响显著,当梁端刚域长度约为钢柱直径的0.4倍时,框架梁的抗弯刚度可增加40%以上。节点抗震性能良好,可以实现“强节点弱构件”的抗震设计理念。