斜支承单跨曲梁的力学特性研究

为了揭示斜支承曲线梁桥的力学特性,应用结构有限元分析软件ANSYS建立斜支承单跨曲梁模型,详细分析斜度、弯扭刚度比、荷载类型等对斜支承曲梁内力的影响,绘制的大量曲线清晰显示了各项因素对斜支承曲梁内力的影响规律。研究结果表明,对单跨曲梁,如果一端为斜支承且斜度为正时,该支点截面将产生负弯矩,且负弯矩随着斜度增大而增大;当斜度为负时,存在一个使支点截面产生正弯矩的临界斜度,该斜度随弯扭刚度比的增大而增大。     

桥台抗扭刚度及宽跨比对斜交拱桥受力的影响

通过改变桥台抗扭刚度和宽跨比,研究对斜交拱桥受力的影响。比较了1座单孔斜交拱桥和1座双跨斜交拱桥分别在自重荷载和车道荷载作用下的受力特性变化,得出增大桥台刚度能改善斜交拱桥在自重作用下的受力特性,但对单孔斜交拱桥的改善更明显;宽跨比变化对斜交拱桥的受力性能影响不大。     

斜支承箱梁的日照温度次内力研究

为了研究斜支承箱梁在非线性日照温度梯度作用下的结构性能,推导了日照温度初内力的一般公式,并针对指数曲线和折线两种温度梯度模式给出初弯矩的具体表达式,在此基础上,进一步推导了单跨斜支承箱梁和多跨斜支承连续箱梁的日照温度次内力公式.以基本公式为依据,编制相应电算程序,结合工程实例,详细分析了斜度和弯扭刚度比对单跨斜支承箱梁和多跨斜支承连续箱梁日照温度次内力的影响,绘制的大量曲线清晰显示了其影响规律.研究结果表明,无论是多跨斜支承连续箱梁还是单跨斜支承箱梁,在非线性日照温度梯度作用下都会产生很大的次弯矩和次扭矩,斜度和弯扭刚度比对次内力有显著影响.     

整体式弯桥试设计研究

以某实桥为工程背景,进行整体式弯桥的试设计和设计验算。采用MIDAS/Civil2015有限元软件分别建立了原桥和整体式弯桥的3D有限元模型,后者考虑了台-土及桩-土相互作用。对比分析了两者在恒载、活载(汽车荷载)、温度荷载、混凝土收缩以及地震等荷载作用下的受力性能。结果表明:由于梁端固接和台后土压力等影响,恒载、活载、温度及混凝土收缩等荷载作用下,整体式弯桥梁端具有较大的负弯矩; 整体式弯桥在恒载作用下的主梁弯矩值较原桥均匀,而在活载作用下主梁弯矩值与原桥相近; 温度荷载对整体式弯桥的主梁内力影响最大,其次为混凝土收缩效应,在设计中应引起重视; 在恒载、活载作用下,整体式弯桥和原桥的主梁扭矩基本呈反对称分布,且恒载下的主梁边跨扭矩显著小于原桥,而在活载下两者的主梁扭矩相差不大,整体式弯桥表现出较优的抗扭性能; 此外,整体式弯桥的抗震性能明显优于原桥,可有效避免主梁在地震中的侧向偏位和落梁等现象,在高震区使用更具优势。     

盐洲跨海大桥施工监控技术及成桥试验研究

本文以盐洲跨海大桥施工监控为例,从变形控制和内力控制两个方面详细介绍了该桥在施工监控中主要控制思想,归纳了施工监测与控制实施的主要内容:变形观测、温度及其影响测试和内力监测,并分析了预应力空心板内力监测成果。最后对成桥进行了静、动力荷载试验,评估了成桥受力性能和使用安全,结果表明该桥整体受力性能良好,在设计荷载作用下,该桥处于弹性工作状态,结构刚度和强度满足受力性能要求,该桥整体结构安全。     

带环向脱空缺陷的钢管混凝土构件在压弯扭复合#br# 受力作用下的滞回性能研究

为研究环向脱空缺陷对钢管混凝土试件在压弯扭复合受力作用下抗震性能的影响,进行了12个钢管混凝土试件（包括8个带缺陷试件、2个无脱空试件以及2个空钢管对比试件）在恒定轴压力和反复弯扭耦合荷载作用下的滞回性能试验。试验主要参数为：脱空率、弯扭比和轴压比。基于试验结果考察了带脱空缺陷的钢管混凝土试件在压弯扭复合受力作用下的破坏模态,并分析了脱空对试件滞回曲线、骨架曲线、刚度和耗能等力学指标的影响规律,结果表明：环向脱空缺陷的存在会改变钢管混凝土构件的破坏模态,并使试件的承载力、刚度和耗能能力有不同程度的降低。同时,建立钢管混凝土压弯扭构件的有限元模型,分析环向脱空对构件承载力系数,以及钢管与核心混凝土接触时刻的影响规律,在此基础上提出相关工程建议。     

浅谈斜交桥内力分布机制

本文通过对不同模型的斜交桥进行内力分析和对比,研究桥梁斜交角以及桥梁横向连接刚度对斜交桥内力分布的影响,并提出在斜交桥设计时应注意的事项。     

地震对斜交桥墩稳定性影响的有限元分析

以常见跨径简支斜交桥为例建立有限元模型,以新型摩擦摆系统支座、板式橡胶支座、抗震型橡胶支座和铰接支承连接为支座形式,通过有限元的方法,以斜度为常变参数,对以上4种支座的刚度和形式进行计算分析,进行常遇地震与罕遇地震下的反应谱和线性时程分析,算出桥墩内力并进行参数分析,对比研究地震对不同支座形式和刚度的斜交桥墩的影响。为正确进行斜交桥的抗震设计提供了有益参考。     

220 kV猫头型输电塔在覆冰与断线耦合作用下的响应研究

利用弧长法有限元分析了猫头型输电塔在覆冰与断线耦合作用下的响应，研究了杆塔受弯、受扭及受弯扭的承载力变化规律、内力分布与变化规律、应力分布规律及斜材面外变形分布与变化规律，分析了不同塔型的破坏特征及覆冰厚度对杆塔承载力的影响。研究结果表明：杆塔在覆冰与断线耦合作用下，受弯使得受压侧主材及刚度突变处杆件屈服；受扭时塔头与塔身顶层横隔受力较大，使得其下方斜材屈曲；受弯扭导致塔底受压侧主材屈服及塔身斜材屈曲；杆塔覆冰后自重的增加会加剧其受压侧主材屈服及斜材屈曲，降低杆塔在断线荷载下的抗侧能力，在设计中应考虑覆冰与断线耦合作用对杆塔性能的影响。     

弯扭复合作用下RC圆形桥墩滞后性能及模型研究

多维地震作用下,斜交桥和曲线桥梁等非规则桥梁的钢筋混凝土(RC)桥墩受到轴压、弯曲、剪切和扭转复合作用,特别是在扭转作用,引起非规则桥梁RC桥墩弯剪失效,从而影响桥梁结构的抗震性能。为了阐明弯曲和扭转耦合作用对RC圆形桥墩滞后性能的影响,对扭弯比不同的12个RC圆形桥墩进行循环试验研究,评价弯扭相互作用对RC桥墩抗弯性能和抗扭性能的影响,并基于试件的破坏特征以及力和位移关系等试验结果,建立能够预测弯扭相互作用下RC桥墩滞后性能的恢复力模型。结果表明,弯扭相互作用降低了RC桥墩的抗弯和抗扭承载力,桥墩的变形特征和失效模式发生了改变,损伤破坏区域要高于弯曲塑性铰长度区域。提出的考虑扭弯比影响的RC桥墩的弯曲恢复力模型和扭转恢复力模型,可以较好预测弯扭相互作用下RC圆形桥墩的滞回性能。     

薄壁断面曲线高架桥的空间结构分析

本文在根据薄壁曲线梁翘曲扭转理论推导出的薄壁断面曲线粱单元空间刚度矩阵和各类荷载作用下空间等效节点力计算方法的基础上,提出了用刚度法进行曲线高架桥的空间结构分析方法,它可以用来计算正交抗扭线性支承、斜交抗扭线性支承、独柱式点支承以及支座预偏心等不同支座条件下的曲线高架桥的内力和变形,并可考虑桥墩对梁部结构的影响。文末通过对二跨斜支承曲线高架桥的计算实例,探讨了在均布荷载(自重)作用下支座偏角及翘曲对结构变形和内力的影响。     

箱梁设计体会

结合工程概况,介绍了弯梁桥的特点,从圆心角、桥梁宽度和曲率半径、弯扭刚度比三方面分析了影响弯梁桥受力的主要因素,阐述了曲线梁桥的一般规定和设计要点,并对箱梁的设计及计算进行了论述,以供类似桥梁箱梁的设计参考。     

风荷载作用下薄壁弯箱梁自行车桥受力性能研究

笔者以厦门市薄壁连续弯箱梁高架自行车桥为例,考虑弯扭耦合效应,利用有限元分析软件,建立了该连续梁桥典型桥跨第21联的3维有限元分析模型,并充分考虑高度变化系数、脉动系数等影响因素,模拟分析了横向风荷载作用下该联连续桥跨结构的变形、内力和位移。结果表明:该联各跨跨中最大竖向位移不超过0.4 mm,背风侧比迎风侧位移小,截面底部比顶部位移大;曲线段桥墩弯矩的弯扭耦合效应明显;直线段桥梁跨中横向应力分布呈对称状,曲线段则表现出明显的非对称分布特点。对类似自行车高架桥设计和抗风性能分析有一定的参考价值。     

不同受荷条件下脱空缺陷对钢管混凝土构件的承载力和刚度的影响分析

为了解脱空缺陷对钢管混凝土在不同受荷条件下的力学性能影响,将已有报道中不同受荷条件下(压弯、拉弯、压弯扭等)带脱空缺陷试件的承载力和刚度折减系数的变化规律进行比较,并对脱空的影响规律进行探讨。结果表明:在承受压弯荷载时,偏心受压为最不利荷载条件;轴压比和轴拉比分别为压弯荷载和拉弯荷载加载路径下影响带缺陷试件承载力的重要因素;滞回作用能加剧压弯荷载加载路径下的承载力折减;轴压比为0. 3时,脱空对压弯构件承载力和刚度的影响最小;压弯荷载对带缺陷构件承载力的影响比压弯扭荷载更为不利。     

汽车荷载作用下箱型曲梁桥的动力响应分析

采用每节点七自由度的有限元曲梁桥模型和两自由度六参数汽车模型,根据Newmark算法分析了不同参数变化对简支箱型曲梁桥车桥动力响应的影响,结果表明曲率越大汽车对桥梁的冲击作用越大;路面不平顺和弯扭刚度比对曲梁桥的动力响应影响较大。     

梁格分析法在斜、弯梁桥中的应用

梁格分析法在考虑斜、弯梁桥弯扭耦合作用的基础上,根据各梁弹簧系数建立的线性方程,导出计算斜、弯梁桥各主梁荷载及内力横向分布影响线的基本公式,在求得的内力影响线上横向加载,就可求得主梁的荷载横向分布系数。     

斜交桥梁平转扭曲效应分析

以哈尔滨松北某斜交桥方案为例,对斜交桥在竖向荷载下的平转扭曲现象进行分析。通过不同刚度下平转趋势的对比,探索此种现象的影响因素。研究结果表明:在常规竖向荷载带来结构翘曲变形的同时,斜交桥梁仍会受桥梁纵横向刚度大小及比例的影响,各自产生相应的平转效应,为斜交桥梁的设计提供参考。     

基于板-梁理论的哑铃形钢管混凝土拱平面外整体稳定研究

哑铃形钢管混凝土拱因其良好的受力性能,在大跨度桥梁工程和建筑结构中得到大量的应用。以两端简支的哑铃形钢管混凝土拱为研究对象,基于板-梁理论推导了哑铃形截面平面外抗弯刚度、抗扭刚度和翘曲刚度计算公式。选取15个不同长细比、张角的钢管混凝土拱为研究对象,利用ANSYS建立有限元模型,验证其在纯弯和轴压作用下的平面外屈曲情况。研究表明：纯弯作用下哑铃形钢管混凝土拱弯扭屈曲荷载平均误差为4.6%,最大误差为6.2%,轴压作用下哑铃形钢管混凝土拱弯扭屈曲荷载平均误差为-7.5%,最大误差为-8.4%,证明了求解哑铃形钢管混凝土拱参数的合理性,可为实际工程提供设计参考。     

钢-混凝土组合梁弯扭相关性的试验研究

为研究钢 混凝土组合梁的弯扭性能 ,完成了 4根组合梁的弯扭试验。详述了在不同扭弯比下组合梁的受力性能及破坏形态 ,对裂缝发展和应力的变化情况进行了分析。指出了根据传统的弯剪扭相关方程得到的极限扭矩计算公式的不合理性。根据破坏机理 ,推导出了弯扭复合作用时极限扭矩的计算公式 ,并给出了弯剪扭复合作用时的相关公式及影响因素。计算结果与试验值吻合较好     

压-弯-剪-扭复合受力钢筋混凝土L形截面柱抗震性能试验研究

为研究压-弯-剪-扭复合受力下钢筋混凝土L形截面柱的抗震性能，以扭弯比、轴压比为变化参数，设计6个钢筋混凝土柱试件在恒定轴力和反复弯-剪-扭复合作用下的加载试验。观察试件的破坏过程和形态，得到其扭矩-扭转角滞回曲线和荷载-位移滞回曲线，以及试件的开裂点、峰值荷载点和破坏点等特征参数。基于试验数据，分析扭弯比和轴压比变化对钢筋混凝土L形截面柱的压碎区高度、钢筋应变、承载力、位移延性、层间侧移角、耗能能力、承载力及刚度退化等抗震性能指标的影响。结果表明：低周反复压-弯-剪-扭钢筋混凝土L形截面柱破坏形态表现为弯曲、弯扭和扭剪破坏，滞回曲线呈捏拢的S形，随着扭弯比的增大，柱根部压碎区高度变小，翼缘裂缝发展更为完善，纵筋应力增大，箍筋应力减少，开裂荷载和受扭承载力均有提高，试件扭转延性提高但位移延性降低，初始刚度较小且退化更为平稳；而轴压比则与受扭承载力和弯曲刚度密切相关，轴压比越大，受扭承载力越大，弯曲刚度提高；试件弯曲耗能的等效黏滞阻尼系数在0.08~0.28之间，扭转耗能的等效黏滞阻尼系数为0.13~0.23，试件耗能占比由初期扭转耗能为主向弯曲耗能转变，L形截面柱性能水平对应的层间位移角均能满足相关规范要求。扭矩的存在对试件抗震性能削弱较大。