支承形式对曲线梁桥的受力影响分析

以实陆工程中曲线梁桥为例,借助有限元方法分析了自重、预应力和活栽等作用下主梁扭矩和竖向支座反力的特点,研究设置抗扭支座和支座预偏心对曲线梁桥受力的影响,同时研究曲率半径的变化对曲线梁桥的影响规律．分析结果表明：在独柱墩设置预偏心与中支点设置抗扭支座可以减小曲线梁桥的扭矩,有利于梁端内外支座反力趋向均衡;半径愈小,对曲线...     

预应力设置方式对曲线梁桥扭矩的影响

曲线梁桥的弯-扭耦合效应明显,文章以一工程实例为依托,采用有限元方法建立空间模型,分析在恒载、预应力作用下主梁的扭矩和支座反力分布,研究抗扭支座的预偏心和预应力的设置方式对主梁扭矩的影响,探索有效减少主梁扭矩的方法.结果表明,抗扭支座的预偏心对支座反力及下部结构的受力影响较大,预应力筋的不对称布置方式能改善恒载作用下曲...     

曲线连续箱梁桥的受力性能分析

以一座出现工程病害的曲线连续箱梁桥为计算原型,分别设计了全抗扭跨支承和两端抗扭、中间跨独柱墩支承两种方案,从弯矩、剪力、扭矩和支座反力等方面对比分析了各自的受力特点.对独柱墩支承形式还设计了支座偏心,以进一步探讨独柱墩曲线梁桥的受力性能.结果表明,通过设置支座偏心,可以在很大程度上克服两端抗扭、中间跨独柱墩支承曲线梁桥的缺点,其受力性能可以满足工程应用要求.     

配体外预应力钢束的曲线箱梁桥抗扭设计

为了抵抗曲线箱梁桥的扭转效应、改善结构的受力状态,在不增加预应力钢束数量的前提下,提出一种利用体外预应力钢束形成空间抗扭作用的方法.基于空间解析几何关系推导了体外预应力扭矩计算公式,以此建立了以最小扭矩为目标的体外预应力钢束的抗扭设计流程,并利用非线性规划方法给出钢束最优平面线形参数的数值解法.分析结果表明,与体内预应力钢束相比,通过合理的体外预应力钢束空间布置,能大幅降低扭矩峰值,抗扭效果明显,且不影响抗弯、抗剪能力;扭矩计算数值解与有限元分析结果吻合良好,能方便地用于实际设计.     

预应力对曲线连续梁桥抗扭稳定性影响分析

本文从理论分析出发,对预应力产生的扭矩进行了定性的分析,结果表明:当张拉力较大、箱梁底板束配置较多、曲线半径较小或抗扭跨径较大时都可能引起箱梁向曲线外侧翻转而使内侧支座脱空。文章结合工程实例,通过建立全桥空间有限元模型分析了预应力对曲线连续梁桥抗扭稳定性的影响,并进一步探讨了如何正确配置预应力钢束来减少预应力对曲线连续梁桥横向抗扭稳定性的不利影响,对实际工程具有指导意义。     

曲率半径变化对曲线梁桥墩顶荷载特性影响分析

在现代化桥梁建设中,曲线梁桥应用越来越多,曲线梁桥由于"弯扭耦合"效应的存在使其墩顶的荷载特性受力比较复杂。以某曲线梁桥为例,运用Midas civil针对曲线梁桥分别从恒荷载、温度力、制动力、预应力、移动荷载等方面进行分析,得到各种荷载作用下曲线梁桥墩顶荷载分布情况,为后续曲线梁桥下部结构设计提供工程参考。     

预应力次梁楼盖边梁抗扭设计

采用等效荷载法计算次梁中的预应力在边梁中产生的次扭矩,当预应力筋线形布置对称时,根据固端弯矩相等的原则,用换算均布荷载对次梁中预应力筋等效荷载进行简化,近似计算边梁的次扭矩.推导了常见线形时换算均布荷载的计算公式.通过工程实例分析,介绍了考虑边梁次扭矩作用的边梁抗扭设计过程,并对设计结果进行了对比分析.结果表明:考虑次扭矩后,边梁扭矩设计值约减少了20%.     

曲线梁桥的实体有限元模型与预应力作用

为了研究预应力荷载对混凝土曲线梁桥典型病害的影响,基于通用有限元软件ABAQUS建立了混凝土曲线梁桥实体有限元模型,研究了预应力钢束的模拟及预应力作用实现的方法,通过与试验数据对比分析,验证了该建模方法的可靠性。采用上述建模方法对一独柱支承的混凝土曲线梁桥进行了预应力效应数值分析。研究结果表明:预应力荷载可在曲线梁桥中产生较大的扭转效应,尤其在小半径曲线梁桥设计中不容忽视;设计中对预应力产生的扭转认识不足,是混凝土曲线梁桥产生"典型病害"的主要原因之一。     

预应力混凝土构件抗扭强度计算

根据预应力混凝土构件的纯扭试验结果,在钢筋混凝土构件抗扭性能研究成果的基础上,提出了中心预加应力在常用预应力值条件下的极限扭矩计算公式。本文提出的计算公式考虑了混凝土骨料咬合作用及纵筋、箍筋暗销作用和预应力影响,并与试验结果进行了比较。     

预应力钢纤维混凝土梁纯扭作用下极限扭矩计算方法

根据预应力钢纤维混凝土梁的受力特点,考虑预应力和钢纤维对梁抗扭强度的影响,利用变角度空间桁架模型通过理论推导得出预应力钢纤维混凝土梁在纯扭作用下的极限扭矩计算公式并与已有的试验进行了比较。该公式将预应力和钢纤维的作用等效为纵向和横向钢筋的面积来进行计算,具有概念明确,推导过程清晰,精度较高,与普通混凝土梁的极限扭矩计算公式衔接好等优点,可以方便的应用于结构设计及计算。     

曲率半径对曲线梁桥支座受力性能的影响研究

为了满足我国交通事业的蓬勃发展,曲线梁桥由于其经济、美观的特点在城市道路桥梁建设中也得到了较多的应用.但是曲线梁桥由于自身弯扭耦合的受力特性,在应用中出现较多的问题,如支座脱空、梁体向外偏移等典型问题.借鉴已有的曲线梁桥的计算理论,通过有限元软件MIDAS Civil模拟不同曲率半径的梁桥的支座的受力情况,得到弯桥曲率半径对桥梁结构力学性能的影响及支座反力的变化规律,为以后的桥梁支座设计、更换提供理论参考.     

钢-混凝土组合梁受扭性能的试验及分析

为研究新型外包钢-混凝土组合梁的抗扭性能,完成了2根不同配箍率的组合梁纯扭试验和3根不同弯扭比组合梁复合受扭试验.测得了试件的扭矩-扭率曲线,钢筋扭矩-应变曲线,组合梁U形钢侧面、底面的应变分布及沿板宽方向的混凝土的应变分布.试验结果表明:组合梁扭转变形符合三阶段变形规律,翼板混凝土破坏与普通钢筋混凝土构件受扭破坏相似.在试验基础上,通过受扭性能的弹塑性理论分析以及变角空间桁架模型的极限承载力的分析计算,得到组合梁开裂扭矩以及极限扭矩的计算公式,与试验结果进行对比后发现两者吻合较好.     

波形钢腹板混凝土组合箱梁纯扭性能全过程分析

为获得波形钢腹板混凝土组合箱梁在纯扭矩作用下全过程的扭矩-扭率曲线,基于混凝土开裂前后2个阶段,建立了组合箱梁纯扭性能全过程分析模型.针对混凝土开裂前阶段,考虑截面宽高比和波形钢腹板形状的影响,提出了组合箱梁弹性扭转刚度的修正公式,同时引入普通钢筋和预应力筋的影响,修正了组合箱梁开裂扭矩计算公式.对于混凝土开裂后阶段,针对RASTM T中混凝土已开裂和忽略混凝土拉应力的不合理假定,提出了考虑扭率计算值修正的组合箱梁纯扭转非线性分析方法.然后,利用C++语言编制了组合箱梁纯扭性能全过程分析计算程序.分析结果表明,模型计算值与试验值吻合良好.该模型可准确预测波形钢腹板混凝土组合箱梁纯扭转受力全过程的扭矩-扭率曲线.     

基于STM32的煤矿井下传感器软件安全升级系统

为了探讨纵截面异形桩的受扭性状,考虑桩身纵向变截面特性,将桩-土体系沿深度方向划分为有限个微元段,建立均质地基中纵截面异形桩受扭弹塑性分析理论模型;基于传统圆形桩桩顶T-φ曲线与桩身扭矩、转角关系曲线,推导获得纵截面异形桩的桩身扭矩和扭转角近似解答,并基于MATLAB编制了相应的计算程序.继而,初步探讨了纵截面异形桩与等截面圆形桩受扭性能的异同点,并开展楔形桩受扭性能影响因素分析.研究结果表明:上端桩身直径对抗扭承载性能影响显著;等体积混凝土用量下,纵截面异形桩的抗扭性能相对优于等截面圆形桩,且楔形桩抗扭性能最优;相同桩顶扭矩荷载下,楔形桩抗扭承载力随桩身剪切模量、桩径、楔角的增加而增大,桩径提高1倍,桩顶抗扭承载力提高3～5倍.     

成层地基中单桩受扭弹塑性分析

为了探讨成层地基中单桩的受扭性状,基于桩侧土双折线模型,以塑性区开展深度为变量,推导了桩侧土分别处于弹性和塑性状态时桩顶的扭矩-扭转角曲线和桩身扭矩、扭转角分布曲线的递推计算方法,并编制出相应的计算程序,由此对比分析了单层与双层地基中桩身的受扭性能.最后,结合工程算例进行了应用,并完成了参数分析.结果表明:考虑桩侧土分别处于弹性和塑性状态所得结果更符合工程实际;桩顶扭矩T一定时,桩顶扭转角φ随桩身材料剪切模量Gp和半径r0的增加而减小;r0对T-φ曲线影响显著,同等条件下r0提高一倍,桩顶抗扭承载力提高4~6倍;可对桩周上部土层进行处理来提高桩身抗扭性能,其有效处理厚度为桩长的0.2倍.     

支座布置对预应力混凝土曲线梁桥内力影响的研究

弯扭耦合使曲线梁桥受力变得复杂,由于扭矩的不平衡,使得端部内、外侧的支反力极不平衡,甚至产生支座“脱空”的现象,为了使配筋更加合理,可在各中墩的点铰支承处,给予一定的径向偏心,这样可达到人为的调整内扭矩。     

大跨度次梁预应力次扭矩分析

预应力次扭矩对结构受力的影响,存在于整个受力阶段,其对结构受力的反对称效应是比较明确的,尤其对边主梁的受扭影响。通过理论分析及工程模拟,指出预应力次扭矩是一个典型的协调扭矩。     

承插型盘扣式钢管支架盘扣节点抗扭刚度影响因素

承插型盘扣式钢管支架盘扣节点属于半刚性连接,其抗扭刚度是架体结构稳定承载力的重要影响因素。为保证承插型盘扣式钢管支架设计安全可靠和经济合理,对架体盘扣节点抗扭刚度影响因素进行研究,揭示各影响因素对盘扣节点抗扭刚度的作用机理,提出合理的抗扭刚度值。在盘扣节点抗扭试验的基础上,分析得盘扣节点扭矩-转角关系曲线和抗扭刚度影响因素,建立盘扣节点实体有限元模型对影响因素进行数值分析,提出合理的盘扣节点抗扭刚度建议值,并通过架体压载试验和有限元数值分析的结果对比,验证节点抗扭刚度建议值的合理性。研究结果表明:插销与连接盘的接触面积和材料应变硬化模量对盘扣节点抗扭刚度影响较大;盘扣节点扭矩与转角关系曲线非线性特性明显,抗扭刚度分3个阶段进行选取较为合理,各阶段盘扣节点抗扭刚度值宜取50～60、20～25、0～5 kN·m/rad。     

基于平衡微分法的连续T梁桥预拱度线形的选用

为进一步研究装配式预应力连续T梁桥预拱度线形曲线,提高行车舒适性,通过力学平衡微分方程从理论上推导了装配式预应力混凝土连续T梁桥挠曲线方程,利用有限元软件数值模拟计算结果并进行数学分析,验证了理论推导假设的合理性和推导结果的正确性。桥梁工程设计和施工实践中常用抛物线来设置预拱度存在精确度不高的问题。分析表明,对于装配式预应力混凝土连续T梁桥,无论结构是三跨一联还是四跨一联,无论是中跨还是边跨,结构预拱度线形均可以按照四次多项式的线形来设置,从而提高该类型桥梁结构整体行车舒适性。     

基于DOM法的曲线连续梁桥地震响应分析

针对曲线连续梁桥的平面不规则性引起弯扭耦合效应而导致了地震响应的复杂性,本文根据连续曲线梁桥水平地震响应特点,给出了一种考虑Rayleigh阻尼的三自由度简化分析模型,采用微分求积法(DOM)原理,求解非隔震和隔震曲线梁桥在单向地震输入时的动力学方程来研究结构的动力特性和地震动行为. 并结合Matlab编程给出地震波的最不利输入角度. 结果表明此简化模型能很好地反应曲线梁桥的动力特性和地震反应,有助于精细地把握曲线梁桥的抗震安全性.