基于静载试验的Ⅰ型钢-混组合梁桥的荷载横向分布研究

为探讨装配式Ⅰ型钢-混组合梁桥的荷载横向分布规律,以跨径为30 m的钢-混组合简支梁桥为研究对象,通过MIDAS Civil有限元软件建立梁格模型反算其横向分布系数,同时采用偏心压力法、修正的偏心压力法、刚接板梁法、"G-M法"等计算其横向分布系数,与静载试验结果进行对比,研究其荷载横向分布规律.试验结果表明:对于跨径...     

考虑剪切变形的多梁式改进型波形钢腹板组合小箱梁桥荷载横向分布系数计算

目前有关钢-混组合箱梁桥的剪切变形对其荷载横向分布影响的研究较少。首先,在考虑自身剪切变形的基础上,采用正弦荷载得出刚度折减系数,并推导出了考虑剪切变形效应的偏心压力法、修正偏心压力法以及考虑剪切变形效应的刚接梁法等,用于计算多梁式波形钢腹板-钢底板-混凝土顶板(简称改进型波形钢腹板,即CSWSB)组合小箱梁桥横向荷载分布系数的方法的计算公式;然后,选取一多梁式改进型波形钢腹板组合小箱梁桥实桥进行了试验研究;最后将采用文中讨论的各计算方法计算得到的结果与有限元法结果、试验实测值进行了对比分析。结果表明:采用考虑剪切变形效应的刚接梁法得到的挠度值和Ansys模拟值更为接近,计算跨中的荷载横向分布系数时应采用考虑剪切变形效应的刚接梁法;当桥梁结构不满足窄桥条件时,宜采用考虑剪切变形效应的刚接梁法计算跨中截面的荷载横向分布系数;当满足窄桥条件时,可以采用考虑剪切变形效应的修正偏心压力法计算横向分布系数。     

钢-混凝土组合梁加宽混凝土梁桥的横向分布系数

在用钢-混凝土组合梁加宽混凝土梁桥时,计算了加宽后的混凝土梁桥横向分布系数。在刚接梁法基础上,考虑了组合梁与原桥主梁刚度、间距差异,建立了修正的刚接梁计算方法。研究了刚性横梁法在新加宽后的桥梁中的适用范围,考虑了组合梁和新横梁的条件。用MSC.Marc有限元软件模型、修正的刚接梁法、刚性横梁法进行计算。用这几种方法对加宽后的混凝土梁桥横向分布系数计算结果,均与桥梁实测结果吻合良好。     

非规整刚接T梁桥荷载横向分布计算方法

荷载横向分布系数是既有T梁桥加宽设计的关键问题之一。根据刚接梁法基本假定,应用力法原理推导了刚接梁法一般力法方程,可用于由截面特性和间距不同的T梁组成的非规整刚接T梁桥荷载横向分布计算。实例计算表明该方法的计算精度满足工程要求。同时对一座非规整加宽T梁桥进行了计算分析,计算结果与空间实体有限元结果吻合较好。基于荷载横向分布分析和新旧规范对比,分析了加宽方案。     

宽幅装配式箱梁桥荷载横向分布系数计算

目的提出弹性支撑无推力框架计算方法,以提高宽幅装配式箱梁桥荷载横向分布系数计算的准确性与适用性.方法通过计算装配式箱梁桥在单位荷载作用下的应变能,基于能量比拟原理,得到其对应的弹性支撑无推力框架及其刚度参数;再利用平面杆系有限元计算弹性支撑无推力框架柱的荷载横向分布系数,从而得到宽幅装配式箱梁桥各主梁的荷载横向分布系数;以贵州某一宽跨比为0.87的装配式箱梁桥为背景,分别采用G-M法、ANSYS有限元数值方法、弹性支撑无推力框架计算法计算,并与实桥荷载试验计算结果进行比较分析.结果等效弹性支撑无推力框架计算得到的荷载横向分布系数与荷载试验法结果较为接近,误差在10%以内,与G-M法、ANSYS有限元数值方法计算结果相比,不仅精确度高且更加方便高效.结论等效弹性支撑无推力框架模型能准确计算大宽跨比装配式箱梁桥荷载横向分布系数,且对于一般宽跨比装配式箱梁桥具有较好的适用性,满足工程实际要求.     

大宽跨比T梁桥的改进空间梁格算法

由于目前“G-M法”(比拟正交异性板法)计算主梁内力较复杂繁琐,为了更快速精确地计算大宽跨比,多横隔梁以及主梁较为密集的T梁桥主梁内力效应,提出了基于受压翼板有效宽度的大宽跨比T梁桥改进空间梁格算法。该方法通过有限元软件建立空间梁格模型,基于T形梁受压翼板有效宽度原理,精确考虑横隔梁与主梁顶板协同受力完成荷载横向传递时的横桥向横隔梁翼板有效宽度,对梁格模型中的横隔梁进行横隔梁-桥面板的截面等效换算,保证沿桥横向翼板内的应力分布均匀,模拟实桥横向联系。分别采用“G-M法”和本文方法计算分析桥宽20、24 m,跨径20、28、35 m的4种算例的装配式简支T梁桥主梁跨中弯矩,对比分析发现：改进空间梁格法与比拟正交异性板法吻合较好,误差均在±5%左右,精度较高;改进空间梁格法相比“G-M法”无须复杂的插值和查表,只需要借助简单的有限元模型,能快速高效的对主梁结构内力进行计算,操作方便,效率高;改进空间梁格法对大宽跨比,多横隔梁以及主梁较为密集的T梁桥结构内力计算结果更可视化,更能精确直观地反映受力后的整体结构响应。     

箱梁加固T梁桥荷载横向分布计算

探讨了一种改进的方法计算混凝土箱梁加固混凝土T梁桥荷载横向分布,阐述了该方法建立超静定内力正则方程的基本原理及过程。分别采用本文方法、梁格法、修正的刚接梁法对某工程实例荷载横向分布进行计算,并对不同方法计算结果进行对比分析,验证了本文方法计算箱梁加固T梁桥荷载横向分布的有效性。通过对不同腹板间距箱梁的计算分析,认为修正的刚接梁法在箱梁腹板间距较小时计算结果较为准确;但当箱梁腹板间距大于1.5 m时,该方法无法考虑到箱梁横向变形对荷载横向分布的影响,导致计算结果存在一定程度失真,宜采用本文方法计算荷载横向分布。     

分体式钢箱梁斜拉桥的偏载系数研究

文章以芜湖长江公路二桥为工程背景,建立空间有限元模型,计算中跨跨中截面荷载横向分布系数及偏载系数。同时根据分体式钢箱梁的特点选择简化的计算方法:偏心压力法和修正偏压法。将计算结果进行对比分析,结果表明,修正偏压法与有限元法的计算结果较吻合,可以作为此类分体式钢箱梁斜拉桥荷载横向分布系数及偏载系数的简化算法。     

装配式空心板梁桥铰缝损伤评估方法

目的推导一种装配式空心板桥铰缝损伤后跨中截面荷载横向分布系数的计算方法,解决装配式空心板梁桥铰缝损伤程度量化评估问题.方法基于传统铰接板梁法理论,以铰缝抗剪刚度的大小来表征铰缝的损伤程度,引入了一个空心板铰缝协同工作系数φ,并建立了其与铰缝抗剪刚度的模型关系以及与铰缝剪力抗力值、剪力效应值的功能函数关系,从而在正则方程中考虑铰缝损伤对荷载横向分布系数的影响,得到装配式空心板梁桥铰缝损伤的评估模型,计算其跨中截面荷载横向分布系数,并与实桥数据、有限元法(ANSYS)及传统铰接板梁法的计算结果进行对比.结果铰接板梁法计算结果与实桥数据相比其相对误差在5.9%～20.5%;ANSYS有限元法计算结果误差在2.7%～4.4%;修正铰接板梁法计算结果最大相对误差仅为2.7%.结论量化评估方法能够较好地适用于装配式空心板梁桥荷载横向分布系数的计算,计算结果与实桥数据较为接近,为实际工程中装配式空心板梁桥受力状况的评估可提供参考.     

基于梁格法的桥梁横向分布系数的有限元分析

装配式桥梁结构横向分布系数时的主要计算方法有：刚性横梁法、修正的刚性横梁法、铰接板法和比拟正交异性板法（G-M法）,针对梁与梁之间的联接方式不同,对梁的横向分布系数采用不同的计算方法。结合某一装配式简支T梁,采用刚性横梁法、修正刚性横梁法和G-M法计算梁的横向分布系数,并利用有限元软Midas/Civil,采用梁格法建立有限元模型,将有限元结果与理论计算结果进行比较,得出的结论可为同类工程的设计和施工提供参考。     

小半径弯桥横向分布系数的研究

对于弯桥尤其是小半径弯桥,其各主梁的受力情况较直线梁桥复杂。一些适合直线梁桥横向分布的计算方法也不一定适用于曲线梁桥。本文通过运用梁格法与偏心压力法来计算分析一简化T型梁桥模型,并对其所得横向分布系数的结果进行比较,得出各方法分析所得的荷载横向分布特点,对实际工程提供参考。     

单箱多室波形钢腹板箱梁荷载横向分布

将单箱多室波形钢腹板箱梁等效为平面板梁模型,用刚接梁法推导了单箱多室波形钢腹板箱梁荷载横向分布系数的计算公式,并对1根单箱双室波形钢腹板箱梁进行了荷载横向分布试验研究.研究结果表明,刚接梁法计算结果与试验及有限元结果的误差均小于7%,与考虑中横隔板的有限元结果相比,偏于安全.对于有、无中横隔板的单箱多室波形钢腹板箱梁,均可采用刚接梁法计算其荷载横向分布.根据试验结果建议单箱双室波形钢腹板箱梁荷载横向分布系数沿桥跨的取值为:弯矩可统一采用横向分布系数m c(m c为刚接梁法计算的跨中荷载横向分布系数);中梁支反力在梁端采用0.6m0(m0为杠杆原理法计算的梁端荷载横向分布系数),L/4~L区段内采用m c,梁端至L/4区段,呈直线形过渡;边梁支反力可统一采用0.9m0.     

装配式简支T形梁桥横向分布系数的研究

实验用有机玻璃材料建立了装配式简支T梁桥模型．通过改变T梁横向连接方式,对其进行荷载试验模拟,得到不同横向连接方式对装配式简支T形梁桥横向分布系数的影响程度,并建设性地提出了接近实际工程情况的理论计算方法,对装配式简支T梁桥的设计与施工具有一定指导意义．     

国内外桥梁横向分布系数计算方法讨论

系统地论述了国内外桥梁横向分布系数计算方法,并建立了适用于计算横向分布系数的有限元模型。采用理论方法和有限元模型计算出不同桥梁跨度、主梁间距下主梁横向分布系数,得到结论：美国AASHTO规范（1996）适用于宽桥;刚性横梁法适用于窄桥;美国AASHTO规范（1998）、刚接梁法能考虑主梁跨度、间距、刚度的影响,适用范围广。     

等刚度法在弯梁桥荷载横向分布计算中的应用

探讨了具有大边梁的弯梁桥荷载横向分布的计算－ 在刚接梁法的基础上, 根据等刚度原理,并用集中力代替均布力, 导出简化的力法正则方程, 从而求出各主梁的荷载横向分布系数     

应用有限元方法对T梁的荷载横向分布系数灵敏度的分析和研究

选用大型有限元软件MIDAS/Civil 建立一般平面杆系结构模型,用刚接梁法计算T梁的荷栽横向分布系数.并且考虑了横隔梁、桥面板宽度、桥面板厚度、主梁翼板厚度、混凝土的弹性模量和中横梁换算成单位长度的截面惯性矩这6个方面,对模型中影响荷栽横向分布系数的因素进行了灵敏度分析,可以为工程计算所参考.     

基于有限元法的现浇箱梁偏心增大系数计算

根据公路桥梁相关规范,通过有限元计算软件二次开发,运用实体单元有限元法对6 000余座混凝土现浇箱梁的偏心增大系数进行计算。结果表明:车道数相同时,箱梁宽跨比越大,偏心增大系数越大,反之越小。初步确定简支箱梁的偏心增大系数在1.15～1.5之间。建立了可用于精确求解简支梁偏心增大系数的计算公式。计算连续梁偏心增大系数时,可根据简支梁公式求出各跨的偏心增大系数,并进行修正及取最大值。连续梁修正系数可根据经验在1.05～1.1之间确定,当箱梁较宽、总跨径较小、计算跨距离梁端较远时,宜选择较大的修正系数,反之选择较小值。提出了一种批量建立箱梁有限元实体单元模型、计算和分析数据的方法,可快速准确地研究其受力性能,实现高效便捷地精细化设计。     

斜梁桥荷载横向分布的能量法

采用能量原理在广义刚性横梁法的基本假定下,横梁为不变形的刚性梁,根据单根斜梁在单位力(或单位矩)作用下的一般计算公式,导出了斜梁桥荷载横向分布的计算公式,推出了斜梁桥通用的荷载横向分布的计算公式.并对正梁桥、平行四边形斜梁桥等几种特例下各系数进行了计算.该方法特别适用于可以简化为梁格的窄梁桥荷载横向分布计算.     

在役桥梁实测荷载横向分布系数研究与应用

实测荷载横向分布系数是桥梁荷载试验的重要内容,该指标是评定桥梁横向传力性能的主要依据。结合某装配式空心板桥的跨中挠度测试结果,讨论了基于实测挠度计算荷载横向分布系数的方法。计算结果表明,《公路桥梁承载能力检测评定规程》（送审稿）建议的实测荷载横向分布系数计算公式没有考虑横向布载车辆数的影响,在静载数据处理中应予以修正。     

装配式T梁桥汽车荷载效应的空间分布特征

为探讨汽车荷载作用下跨径、桥宽对装配式预应力混凝土简支T梁桥汽车荷载效应的影响,以交通部2008年T梁桥通用设计图为背景,利用实体有限元模型对比分析了25m、30m、35m三种跨径和9.0m、11.25m、13.5m、15.75m和18m五种桥宽下的竖/横向位移、竖/横向弯矩、纵向应力和扭转角,并与T梁桥实用空间解析解进行了对比分析。通过分析发现：汽车荷载作用下装配式T梁会同时出现竖向和横向挠曲变形,竖向荷载效应随桥梁宽度的增加而近似线性减小,但其横向形变效应会受桥梁跨径、宽度、布载形式等多种因素影响;当装配式T梁桥的所有T梁均使用边梁的设计活载效应时,T梁最大应力的解析结果能包络T梁的活载横向挠曲效应,但当跨径超过30m后中梁活载应力最大值可能会超过刚性横梁法的计算结果;T梁的侧向弯曲会显著增加截面中性轴附近的拉应力,且随着跨径的增大梁体侧向弯曲引起的中性轴位置处应力越大,T梁腹板外侧的分布钢筋最好能按照T梁腹板承受的横向弯矩大小设计为受力钢筋,并减小钢筋间距以更好地防止T梁腹板的竖向开裂。