波形钢腹板PC连续组合梁剪力滞效应研究

波形钢腹板不能抵抗轴向力作用,波形钢腹板PC组合箱梁的剪力滞效应与PC箱梁不同。依托一箱九室波形钢腹板PC组合连续箱梁桥,建立了有限元模型,分析了荷载作用下混凝土顶底板的剪力滞效应。结果表明,波形钢腹板PC组合箱梁顶、底板均具有正剪力滞效应,顶板剪力滞更为明显;在支点具有横隔梁构造的情况下,箱梁跨中截面剪力滞较大,在设计时需要给予注意。     

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。     

波形钢腹板组合箱梁桥剪力滞效应研究

波形钢腹板组合箱梁由于其力学性能和经济性能比普通箱梁优越而正被广泛地使用,本文介绍了计算波形钢腹板组合箱梁桥剪力滞系数的能量变分法,用有限元分析软件ANSYS进行了波形钢腹板组合箱梁桥的建模,并采用能量变分法的结果加以验证。结果表明采用有限元法模拟波形钢腹板组合箱梁桥的剪力滞效应效果较好,分析了波形钢腹板组合箱梁桥横桥向和纵桥向剪力滞系数的变化规律。     

大跨径波形钢腹板组合箱梁桥剪力滞效应

为了研究大跨径波形钢腹板组合箱梁桥的剪力滞效应,结合1座采用悬臂施工的大跨径波形钢腹板箱梁桥,分别建立平面杆系有限元模型和空间实体有限元模型,模拟施工过程,选取3个关键截面,研究了波形钢腹板组合箱梁桥在不同施工阶段的剪力滞效应分布规律。结果表明:大跨径波形钢腹板组合箱梁桥的剪力滞效应随着施工阶段的推移是一个动态变化过程,在悬臂施工阶段,剪力滞效应变化较快,在施工阶段后期,剪力滞效应变化缓慢;最大剪力滞效应发生在最大悬臂状态时的端部截面。     

钢底板波形钢腹板组合箱梁桥剪滞效应分析

研究对象采用中川机场在建钢底板波形钢腹板组合箱梁桥,并将钢底板等效为混凝土底板,探讨了荷载作用对钢底板波形钢腹板组合箱梁的剪力滞效应的影响。分别对箱梁顶板、悬臂板和底板取纵向位移差函数,箱梁纵向位移差函数设为三次抛物线。运用能量变分法推导出了顶、底板剪力滞效应的体系总势能。利用最小势能原理得出了简支梁在弯曲荷载作用下的微分方程,进一步得出了集中荷载下简支箱梁位移及截面应力解。建立了实际桥梁精细化有限元模型,进行了加载试验验证。讨论了该桥跨中截面顶底板纵向正应力、剪力滞系数的变化规律。结果显示,跨中截面位移及其顶底板应力分布三者结果吻合良好。通过有限元分析和模型试验验证本文方法的正确性,为钢底板波形钢腹板剪力滞效应分析提供有效方法。     

顶推施工中波形钢腹板PC组合梁顶底板剪力滞效应分析

箱形组合梁由于剪力滞效应导致其顶底板在横截面上的应力分布不均匀,以成桥状态下的结构整体受力分析的剪力滞效应计算方法已有规定,但是对于顶推过程中的结构剪力滞效应没有研究。本文以国内第一座采用整体式顶推施工的大跨度波形钢腹板PC组合梁为例,采用板壳实体模型详细模拟了波形腹板组合箱梁的结构,计算在顶推过程中组合箱梁的混凝土顶底板的受力性能,得到了顶推施工过程中混凝土顶底板的剪力滞系数,为计算分析同类桥梁的整体受力特性提供了参考。     

波形钢腹板箱梁桥的剪力滞效应分析

文章采用能量变分法与有限元法对波形钢腹板箱形梁桥的剪力滞效应进行了分析,推导了求解剪力滞系数的公式,并且对影响剪力滞效应的因素(桥梁宽跨比、顶板厚度、悬翼比等)进行了有限元分析计算。计算结果表明:宽跨比对波形钢腹板箱梁桥的剪力滞效应影响最为明显,而悬翼比和顶板厚度影响较小,可以不作考虑,此研究成果拟为该类桥梁的设计提供参考。     

邢台紫金大桥设计关键技术

邢台紫金大桥为目前我国大跨径波形钢腹板与预应力混凝土组合箱梁桥之一,本文以此为背景,详细介绍了该类桥的结构构造特点;建立全桥三维空间有限元模型对结构整体受力及剪力滞效应进行了静力分析,对波形钢腹板的稳定性、钢腹板与混凝土顶底板结合部受力进行局部分析,同时对结构动力进行分析,得出自振特性,其结论可供同类工程设计参考。     

波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的空间有限元分析

采用空间有限元法分析了波形钢腹板组合箱梁的剪力滞效应及主要结构参数对剪力滞效应的影响 ,并通过模型试验验证了计算模型的可靠性 ;提出了可供工程设计用的剪力滞系数计算经验公式和实用图表 ;为完善规范有关组合箱梁剪力滞系数的计算提供了理论依据     

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...     

Nonlinear analysis for PC box-girder with corrugated steel webs under pure torsion

A three dimensional finite element model of PC box-girder with corrugated steel webs taking material nonlinearity into consideration is established to investigate the behavior under pure torsion. The torque–twist curves and ultimate torsional strength predicted by FEM show good agreement with test data. Results obtained from finite element model indicate that specimens go through three stages subjected to pure torsion and the shear flow in concrete top or bottom flange is not equal to that in corrugated steel webs. Parametric study is carried out including effect of corrugation, effect of thickness of web, effect of strength of concrete, and effect of prestressed tendons. It is shown that the ultimate torsional strength of specimens is in linear proportion to shear modulus and thickness of corrugated steel webs and to compressive strength of concrete.     

预应力作用下波形钢腹板箱梁的轴向力效应研究

波形钢腹板箱梁桥的腹板沿纵向具有褶皱效应,因此能够提高预应力的施加效率。为了明确所提高的预应力效应的程度,利用有限单元法对相同截面尺寸的波形钢腹板箱梁和混凝土腹板箱梁施加相同的预应力,对产生的轴向应力进行对比分析。结果表明：预应力引起的波形钢腹板箱梁轴向应力与混凝土腹板箱梁轴向应力的比值k和混凝土箱梁截面面积与波形钢腹板箱梁有效截面面积的比值η接近。     

波形钢腹板PC箱梁人行桥的设计与施工

波形钢腹板PC组合箱梁结构恰当地将钢、混凝土结合起来,提高了结构的稳定性、强度及材料的使用效率。该文介绍了我国第1座波形钢腹板PC箱梁桥的设计和施工。     

波纹钢腹板组合箱梁桥力学性能研究现状及发展

波纹钢腹板组合箱梁桥以波纹钢代替普通混凝土作为腹板,可有效减轻桥梁自重,提高跨越能力,近几十年来得到广泛关注和深入研究。对国内外关于该组合结构的波纹钢腹板力学性能、整体静力学性能、动力学性能、疲劳性能及剪力连接件和转向块等方面的研究现状及成果进行总结、分析。指出:波纹钢腹板组合箱梁体外预应力筋的应力增量、组合箱梁几何参数对其力学性能影响的综合分析、剪力连接件几何参数对其力学性能的影响及剪力连接件在重复荷载下的力学行为规律等方面是需要进一步研究的课题。     

波纹钢腹板混凝土箱梁的动力特性分析

通过静力抗弯刚度等效的原则,分别建立了波纹钢腹板箱梁与普通混凝土腹板箱梁的计算模型,对比分析了二者的动力特性。计算和分析结果表明,采用波纹钢腹板可以有效减小结构的自重,但其抗扭刚度相对较低,可以通过增加横隔板的方法增加其抗扭刚度。     

波形钢腹板组合箱梁扭转及畸变效应关键影响因素研究

针对影响波形钢腹板组合箱梁畸变及扭转性能的因素进行有限元分析,着重研究了组合箱梁各构件几何参数、横隔板设置、断面形状变化及箱室布置等关键因素的影响,分析结果表明,上述因素对组合箱梁变形效应均有较大影响,并在此基础上提出了改善组合箱梁畸变及扭转性能的相应工程措施。研究结果表明:对于波形钢腹板组合箱梁,组合箱梁高度及波纹板平板宽度的增大对其抗扭性能不利,相应增大波纹板折叠角度及腹板倾斜角度能够有效的增强箱梁抗扭及畸变性能,同时设置合理数目的横隔板对增强波形钢腹板组合箱梁抗扭及畸变能力极为有利。     

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。