长悬臂行车道板简化分析计算

对于悬臂长度超过2.5 m的行车道板,传统的有效分布宽度概念已经不再适用.以实际工程为依托,把根据沙柯公式和巴赫公式计算出的悬臂根部弯矩与传统分布宽度计算出的弯矩进行比较,得出了该工程中采用沙柯公式的计算结果要高于传统分布宽度的计算结果.为简化分析,将悬臂端部相应的分布宽度降低同样的比例,并将该分布宽度的倒数作为车轮荷...     

斜交混凝土箱梁悬臂板受力研究

大悬臂板结构越来越多地应用于斜交桥梁设计中,但迄今为止相关人员对于斜交悬臂板的研究还很不充分,现存的规范和公式对于其计算都存在一定的缺陷,若设计不当,会造成斜板开裂等工程事故。因此基于有限元分析,利用MIDAS FEA三维有限元程序建立不同斜交角度、不同悬臂坡度、不同长度的悬臂板单元模型,首先分析了现存计算方法的不足,然后分析斜交角度、悬臂坡度和长度等参数对混凝土箱梁跨中和支点悬臂板根部最大弯矩的影响规律,进而由最大弯矩值得岀跨中悬臂板有效分布宽度。在此基础上,应用Matlab软件对得到的数据进行了空间曲面拟合,得出跨中悬臂板有效分布宽度的实用计算公式,可为今后的设计提供参考。     

预应力混凝土箱梁桥悬臂施工阶段剪力滞效应

在预应力混凝土连续箱梁桥悬臂施工过程中,剪力滞效应对主梁结构有极大的影响。以某单箱单室和某单箱双室截面预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景,建立FEA实体模型对悬臂施工过程进行模拟,对比分析单箱单室和单箱双室截面箱梁在挂篮、混凝土浇筑、预应力张拉工况下的剪力滞效应,并对最大悬臂阶段悬臂根部有效分布宽度与规范进行对比分析。结果表明：实测数据与有限元计算结果基本一致,验证了有限元分析的有效性;预应力张拉能够有效降低主梁的剪力滞效应;随悬臂长度的增加,剪力滞效应在悬臂端部变大且变化幅度增大;中腹板的设置能有效降低单箱双室箱梁的剪力滞效应;设计施工时按照规范计算截面有效宽度能够有效保证结构的安全,但单箱双室截面箱梁在挂篮工况下有限元计算值略大于规范计算值,在施工时应着重注意。     

基于塑性分析的钢筋混凝土箱梁悬臂板横向受力有效分布宽度

目前国内外相关设计规范中关于行车道板横向受力有效分布宽度的取值是基于弹性理论分析结果确定的,不能体现塑性阶段行车道板横向受力特点。通过对2个钢筋混凝土箱梁模型上的4块悬臂板进行荷载试验,得出悬臂板极限荷载和塑性铰线分布形式,并运用塑性分析方法,推导钢筋混凝土箱梁悬臂板在局部荷载作用下塑性有效分布宽度的计算公式。试验结果和理论分析比较表明:悬臂板的塑性有效分布宽度与荷载作用位置及单位板宽正、负极限弯矩值相关;满足构造配筋要求的箱梁悬臂板进行极限状态设计时,建议采用简化的三折线破坏模式进行塑性横向有效分布宽度计算,取正铰线扩散角为45°,负铰线扩散角为60°;荷载作用于悬臂板边缘时基于塑性的横向有效分布宽度是基于弹性分析的1.58倍。     

基于修正计算宽度的斜坡场地m值取值方法研究

地形坡度是地基抗力系数比例系数m值的主要影响因素之一,现有规范经验对斜坡场地m值取值研究极少。笔者进行3种坡度下的单桩水平载荷现场试验,通过m法对桩身变形、内力进行验算和等效调整以及数值模拟验证,研究了斜坡场地m值取值问题。试验研究及理论计算表明:①m法理论计算得到桩身中部的水平位移和弯矩明显小于斜坡场地现场试验实测值,位移零点和弯矩最大值位置均高于实测值;②将斜坡场地等效为土体强度降低后的水平场地,得到斜坡场地实际m值大于直接引用规范公式的计算值,且随坡度的增大二者差异越大;③桩身计算宽度是造成斜坡场地实际m值与规范公式计算值的差异来源,随着坡度的增大实际桩身计算宽度呈线性减小;④通过修正桩身计算宽度,提出基于规范公式的斜坡场地m值修正公式。     

悬臂桩支护结构变形的有限元分析

结合实际工程,采用有限元分析软件MIDAS/GTS对悬臂式排桩支护结构的内力、位移进行了分析和计算,得到了悬臂式支护结构在基坑开挖过程中桩身侧向位移和受力弯矩的分布特点。     

箱梁长悬臂板受力分析

结合某悬臂长度为5.8 m的现浇连续箱梁长悬臂板的设计实例,分析了影响普通钢筋混凝土长悬臂板受力性能的主要因素,得出如下结论:箱梁采用5.8 m长的梁板式普通钢筋混凝土悬臂板是可行的,其受力可以满足规范要求;该桥的悬臂板为双向板,悬臂根部主要内力为横桥向负弯矩,但距离悬臂根部一定距离后,主要内力转变为正弯矩,且主要弯曲方向为顺桥向。     

非对称钢梁截面组合框架梁端极限状态下有效翼缘宽度研究

针对工程中常用的上翼缘小而下翼缘大的非对称截面钢梁，为了得到对应的混凝土楼板的有效翼缘宽度，基于已有对于对称钢梁截面情况的研究与相应的公式，通过精细化有限元参数分析修正相关系数，在有限元软件MSC.MARC(2018)中建立精细化数值模型，识别出影响极限状态有效翼缘宽度的主要变量，包括钢主梁的上下翼缘宽度、钢横梁的上翼缘宽度。对数值算例结果进行回归分析，得出非对称钢梁截面组合框架梁梁端极限状态有效翼缘宽度的计算方法。结果表明：建议公式计算的正弯矩和负弯矩下的有效翼缘宽度均满足工程精度要求，与已有研究和规范公式对比，研究中的建议公式计算得出的相对误差和离散性均最小。     

带悬臂挑梁建筑物的基础分析和处理

对带悬臂挑梁建筑物悬臂挑梁所引起的弯矩对结构整体偏心影响通过实例进行计算分析，说明通过调整纵墙基础宽度来使建筑物的基础重心和荷载重心相一致是使建筑物整体受力状态改善的有效方法。     

设伸缩缝圆形水池的池壁内力计算方法

对于内径>15 m的钢筋混凝土圆形水池,由于在池壁上设置伸缩缝,该类圆形水池池壁不再是整体的圆柱壳。以单悬臂板简化方式计算了池壁底部竖向弯矩;同时,采用有限元程序计算了3种内径的1/4圆弧壳池壁的竖向弯矩,给出了池壁弯矩等高值图。对比显示:有限元计算的池壁竖向弯矩值为单悬臂板计算值的60%～70%。采用考虑空间效应的计算模式进行设计计算比较合理。     

外包内翻U形钢-混凝土简支组合梁负弯矩区有效翼缘宽度分析

外包内翻U形钢-混凝土简支组合梁作为一种新型组合梁,其负弯矩区有效翼缘宽度被研究得甚少。为了探索该种新型组合梁负弯矩区有效翼缘宽度的影响因素,在本课题组负弯矩区受弯性能试验研究的基础上,采用有限元软件ABAQUS分析了有效翼缘宽度的变化规律,并针对跨中截面详细研究了荷载类型、宽跨比（bf/L0）和高厚比（h/hf）对弹性和弹塑性阶段有效翼缘宽度的影响规律。研究结果表明：不同荷载类型下,均布荷载作用下的有效翼缘宽度大于非均布荷载作用下的有效翼缘宽度;当bf/L0<0.40时,有效翼缘宽度系数β近似等于1.00且不随宽跨比变化,当0.40≤bf/L0≤1.00时,β随宽跨比的增大而近似线性减小,弹塑性阶段的β略大于弹性阶段的β,且减小率小于后者;高厚比对有效翼缘宽度的影响可以忽略。基于有限元分析结果,提出了有效翼缘宽度的简化计算公式,并与《钢结构设计标准》（GB 50017—2017）中的公式进行了对比。对比结果表明：相较于《钢结构设计标准》（GB 50017—2017）的计算结果,本文公式的计算结果与有限元计算结果吻合得更好;规范计算结果与另外2种方法的计算结果差别较大,偏于保守。     

悬臂式排桩支护结构位移和弯矩的分析研究

文章以武汉阅马场交通综合整治工程首义广场隧道工程为项目依托,以悬臂式排桩支护结构形式为主要研究目标,分别采用解析法和数值模拟法对武汉阅马场交通综合整治工程首义广场隧道工程中悬臂式排桩支护结构的位移和弯矩进行计算,并相互间进行结果的对比分析,研究分析了悬臂式支护结构在基坑开挖过程中桩身侧向位移和受力弯矩的分布规律和特点.     

长悬臂行车道板计算方法的对比分析

列举了桥梁行车道板悬臂板部分的各种计算方法,使用张士铎教授提出的算例对各理论公式进行计算对比,分析了我国JTJ D62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范对于较长悬臂板计算方法的合理性,结果表明新桥规计算得到的3.5 m宽悬臂板最大单宽弯矩值较JTJ 023-85公路桥涵设计规范增大约30%,从而提高了梁体承载力和桥梁安全性。     

钢筋混疑土简支正交板桥荷载有效分布宽度的探讨

本文除讨论钢筋混凝土简支正交板桥荷载有效分布宽度计算公式所存在的问题以及公式来源之外,并与几种试验与经验公式的结果进行了比较。通过板的理论和一些基本假定,导出各向同性等截面简支板承受线性荷载时挠度与弯矩的表达式。经过计算并采用换算应力概念得到当c/l=0.02,v=1/6,B/l=0.5～4时,有效分布宽度的数据。最后,归纳本文的结果提出几点具体意见作为我国修订公路与城市桥梁设计规范时的参考。     

横隔梁及隐形盖梁对异形桥受力性能影响研究

以哈尔滨市文昌桥——独柱大悬臂异形立交桥工程为研究背景,运用有限元计算软件Midas/Civil建立模型,分析了横隔梁的布置方式和隐形盖梁的尺寸对异形桥受力性能的影响,通过对比分析,得到墩顶设置横梁对减少墩顶扭矩影响及减少跨中及墩顶纵向弯矩具有重要意义。     

长悬臂连续箱梁桥的静力荷载试验研究

在某城市高架桥的竣工静力荷载试验中增加长悬臂最大负弯矩工况,建立悬臂局部有限元模型进行理论计算,并将静载试验实测值与理论计算值进行对比,分析结构校验系数、相对残余变形和应变,结合公路桥梁相关规范,经过综合判断,该桥上部结构性能满足设计荷载作用下的安全使用要求。本文的静力荷载试验研究,尤其是悬臂根部最大负弯矩工况,可为长悬臂箱梁桥荷载试验提供参考。     

钢筋混凝土地铁管片抗裂分析

地铁管片的抗裂性能对工程结构的安全性与耐久性起着决定作用,有必要对其进行分析计算与试验验证。首先通过换算截面并应用开裂公式计算得到管片的理论开裂弯矩为294.47 kN·m,采用钢筋混凝土裂缝宽度验算公式反推得到裂缝宽度0.2 mm时对应的弯矩值为337.49 kN·m。接着对管片结构进行静载抗裂试验,加载到载荷设计值时管片未开裂,满足使用要求。最后采用大型有限元软件Abaqus对管片进行了三维数值仿真分析,与试验结果比较,两者数据吻合较好,验证了模拟的有效性。通过上述三方面的研究分析,验证了管片具有较好的抗裂性能,满足使用要求。     

山区高墩大跨连续刚构桥的风荷载效应研究

山区的地形地貌复杂,局部风的特性与平原区相比有较大差异,连续刚构桥主梁迎风面积较大,作用在桥梁结构上的风荷载很大,而最大双悬臂状态是施工期的最不利的抗风状态,因此深入研究山区桥位风环境与风荷载是山区高墩大跨连续刚构桥悬臂施工期抗风设计的前提。本文以跨径95+190+95m、最大墩高136m的在建麻昭高速公路熊家沟特大桥实际工程为背景,分析了山区高墩大跨连续刚构桥悬臂施工期的风致响应特点,提出了悬臂施工期横桥向等效风荷载计算方法,计算了墩底横桥向剪力和弯矩,探讨了山区桥位风环境及高墩大跨连续刚构桥风效应。     

PBL加劲型矩形钢管混凝土支管受拉节点有效分布宽度

为研究PBL加劲型矩形钢管混凝土支管受拉节点应力分布规律及其有效分布宽度,采用ABAQUS软件建立42个矩形空钢管、钢管混凝土及PBL加劲型矩形钢管混凝土节点有限元模型并进行位移加载;根据有限元计算结果拟合得到矩形空钢管、钢管混凝土及PBL加劲型矩形钢管混凝土节点的有效分布宽度表达式,将拟合公式计算值与CIDECT规范计算值和有限元计算值进行对比。结果表明:在节点受力全过程中,PBL加劲型矩形钢管混凝土节点相对于矩形空钢管节点和钢管混凝土节点的应力分布不均匀性减小;当加载位移达到3%b₀（b₀为主管宽度）时,PBL加劲型节点的有效分布宽度更大,具有更好的受力性能,支板应力分布效率ξ随主管宽厚比2γ与支主管厚度比τ的增大而减小,其中τ对ξ的影响更大;支板应力分布效率ξ随支主管宽度比β变化较小,且呈抛物线变化;拟合公式计算值与CIDECT规范计算值及有限元计算值吻合良好,验证了公式的正确性     

大跨径预应力混凝土连续箱梁桥合理应力状态设计参数分析

结合理论计算和实桥分析,对影响大跨径预应力混凝土连续箱梁合理应力状态的参数进行分析,以控制投入运营后结构的长期下挠变形.首先根据大跨径连续箱梁结构特点,采用按龄期调整的有效模量法并考虑其他4个影响徐变和收缩效应计算的因素提出了长期效用计算合理方法;然后以悬臂浇筑施工1座大型预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景,采用分离式断面模型分析了结构设计参数(支点梁高、跨中梁高、支点截面底板厚度、腹板厚度等)与长期挠度的相关性,并以"零弯矩理论"为依据、考虑悬臂拼装4个阶段进行了预应力设计;通过对墩顶截面应力梯度的分析,明确了合理成桥应力状态设计方案.