预应力混凝土组合箱梁桥波纹钢腹板制作关键技术

简要介绍波纹钢腹板预应力混凝土(简称PC)组合结构桥梁的发展应用状况,针对波纹钢腹板的制作过程进行详细论述,分析波纹钢腹板制作过程的特点和难点。着重阐述波纹钢腹板压型模具设计、压型过程控制、节段组焊及桥位组装焊接的生产过程及质量控制措施,并对实际工程应用效果进行分析,解决了波纹钢腹板制作过程中冷弯成型等技术难题。     

波纹钢腹板PC箱梁经济性研究分析

笔者通过控制桥梁结构跨径、预制箱梁片数、材料用量、施工工艺等参数,对比分析了波纹钢腹板PC箱梁与混凝土腹板PC箱梁的经济性,并得出可应用于实际工程的参考结论,为今后工程实践提供指导。     

波纹钢腹板预应力混凝土箱梁抗剪受力性能

波纹钢腹板箱梁是一种新型的桥梁结构,具有自重轻,改进结构性能,方便施工,降低工程造价及造型优美等优点。采用力学的基本理论和方法,分析箱梁波纹钢腹板对抗弯的贡献并研究腹板上的剪应力沿高度的变化规律;理论推导初步得出波纹腹板对截面轴向刚度和抗弯刚度的贡献和剪应力沿梁高分布变化的结论。根据实验结果和有限元分析结果验证理论分析的合理性。     

波纹钢腹板PC组合箱梁桥的研究与应用状况

在21世纪我国桥梁建设进入创新和超越新时期的背景下,波纹钢腹板PC箱梁组合桥梁以其比传统PC箱梁桥更好的力学性能和优点而成为桥梁工程研究的热点,且应用越来越广泛。从波纹钢腹板PC组合箱梁桥研究现状、结构优点、施工方法与工程应用几个方面对其进行了总结。     

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PC箱梁桥施工技术对比研究

结合国内外典型工程实例,深入分析了波纹钢腹板PC箱梁桥的主要施工方法和工艺特点,为今后波纹钢腹板PC箱梁桥的建造提供了一定的技术参考,有利于推动波纹钢腹板PC箱梁桥在国内的应用与发展。     

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。     

波纹钢腹板箱梁的静力特性有限元分析

波纹钢腹板组合箱梁克服了预应力PC箱梁很多缺点,但是由于波纹钢腹板计算较为复杂,目前对其模拟分析方法尚不统一,在此利用有限元软件Abaqus对波纹钢腹板箱梁进行仿真计算分析,探讨了波纹板、预应力束和混凝土板的模拟方法,并在模型建立中考虑了波纹板与混凝土的实际接触特性,旨是对波纹钢腹板箱梁的受力分析和设计计算结果更符合于实际。     

波纹钢腹板组合箱梁桥有限元精细化建模方法研究

波纹钢腹板组合箱梁因从根本上可解决箱梁腹板开裂的问题而在桥梁工程中得到推广,然而由于波纹板组合箱梁结构的复杂性,给有限元建模带来不便,如何精细化建模并保证建模速度和求解效率成为建模过程中面临的难题。在总结多种建模方法的基础上,提出了将MIDAS FEA和MIDAS Civil两种软件对接,探讨波纹钢腹板箱梁桥有限元精细化模型的方法。先用MIDAS FEA软件建立组合箱梁的混凝土、体内预应力束模型,通过"印刻"处理后,将建好的模型与MIDAS Civil进行对接,在MIDAS Civil中建立波纹钢腹板、体外预应力束,运行计算。以某3跨连续波纹钢腹板组合箱梁桥为例进行有限元分析,有限元计算值与理论计算值基本吻合,说明所提出的有限元建模方法是可靠的。     

桥跨比对波纹钢腹板组合箱梁桥动力特性的影响

采用Midas建立某波纹钢腹板三跨连续梁桥有限元模型,分析不同桥跨比对该新型结构的动力特性的影响,从分析结果中提取振型模态及振动频率并进行数据对比,提出了合理的桥跨比范围,为实际设计波纹钢腹板箱梁桥提供参考。     

波纹钢腹板PC组合箱梁桥埋入式连接件的设计探讨

山东鄄城黄河公路特大桥为(70+11×120+70)m多跨大跨度波纹钢腹板PC组合箱梁桥,这是国内外新兴的一种桥梁结构形式。该桥波纹钢腹板与顶底板的连接采用了埋入式连接件,考虑到了波纹钢板自身的特点,是一种独到新颖的结合方式,目前国内规范对此连接计算尚无明确规定。文章结合日本研究成果,总结了波纹钢腹板PC组合箱梁桥埋入式连接件的设计流程,对鄄城黄河公路特大桥采用的埋入式连接件进行了安全验证,并得出了一些通用结论,以供设计参考。     

梯形波纹钢腹板的剪切强度

波纹腹板用于提高钢梁腹板剪切稳定性,同时避免横向加劲。研究梯形波纹钢腹板的剪切强度,总结了以往梯形钢腹板的剪切强度公式及相应理论。提出新的剪切强度公式,考虑不同剪切失效模式的相互影响。根据相关试验的试件参数,对100多个试验结果进行整理和分析。大多数试验条件都与剪切强度公式中的理论条件假定不一致。将这些公式与试验进行对比,结果表明:新公式更精确。     

简支波纹钢腹板箱梁桥腹板几何参数优化分析

建立波纹钢腹板箱梁桥空间有限元模型,采用ANSYS参数化设计语言(APDL)对钢腹板的尺寸参数进行优化分析,使之受力最合理,材料最经济。结果表明,目标函数在前面的几次循环中,波动较大,但随着循环次数的增加,目标函数呈逐渐减少趋势,并趋于极小值;设计变量及状态变量随着循环次数的增加,在前几次循环中波动较大,尔后在一定范围内变化,并趋于稳定,接近目标函数达到极值时的相应取值。优化分析,达到了结构在满足规范要求的前提下,材料用量最省。     

梯形波纹钢腹板的剪切强度

波纹腹板用于提高钢梁腹板剪切稳定性和避免横向加劲。研究梯形波纹钢腹板的剪切强度,总结了以往梯形钢腹板的剪切强度公式及相应理论。提出新的剪切强度公式,考虑不同剪切失效模式的相互影响。根据相关试验的试件参数,对100多个试验结果进行整理和分析。大多数试验条件都与剪切强度公式中的理论条件假定不一致。将这些公式计算结果与试验结果进行对比,结果表明:新公式更精确。     

波纹钢腹板组合箱梁顶板应力有限元分析

应用通用有限元软件ANSYS对波纹钢腹板简支箱梁顶板在弯曲作用下的应力进行了数值模拟,通过模拟与理论的结果作比较,指出利用ANSYS对波纹钢腹板组合箱梁作有限元分析是可行的.     

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.     

波纹钢腹板PC组合箱梁桥在城市高架中的应用前景展望

介绍了波纹钢腹板预应力混凝土组合箱梁的构造特点、结构受力特点,可为波纹钢腹板PC组合箱梁在城市高架桥中的推广和应用提供参考。     

某波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥设计

结合太原市某高架桥工程,简要介绍了波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥的构造特点、设计注意事项等,并采用桥梁博士软件对全桥进行了计算,为今后类似工程提供参考。     

波纹钢腹板梁疲劳性能的试验研究

结合国内已建波纹钢腹板PC组合梁桥(平铁大桥)的波形尺寸,设计了4根Q345c高强钢的波纹钢腹板试验梁。试验首先对第一根梁(GA)进行四点弯曲静力试验,分析了其在竖向荷载作用下的受力特征和破坏形态;另外3根梁分别采用R=0.1,荷载下限分别为9,11,13 kN的不同条件下的疲劳试验。结果表明,由于波纹腹板的"折扇"效应,在弯矩作用下不完全满足平截面假定条件,弯矩主要由上下翼缘承受;二级焊缝条件下,试验梁波纹处焊缝能满足美国AASHTO规范B类焊接的疲劳强度,焊缝搭接位置以及构造处是该类型梁的疲劳薄弱位置之一。     

东宝河波形钢腹板PC组合箱梁特大桥设计

为满足桥下通航及防洪要求,东宝河波形钢腹板PC组合箱梁特大桥主跨采用156m,双向桥面各宽16.25m,每幅按单箱单室设置,中墩箱梁根部梁高8.3m,按1.6次抛物线过渡到跨中梁高3.5m。文中介绍了该桥的主梁结构、预应力体系、波形钢腹板、连接件、施工流程等内容,为以后同类桥梁的设计和施工提供参考。