预应力混凝土箱梁桥偏载系数的 数值分析与试验

基于薄壁箱梁约束扭转的广义位移概念、板梁框架法原理,以约束扭转微分方程、畸变微分方程齐次解为单元插值函数,运用能量变分原理,以递推矩阵法推导箱梁约束扭转单元、箱梁畸变单元刚度矩阵,考虑了悬臂板、箱梁顶板变厚度的影响.用Fortran语言编写了箱梁弯曲、约束扭转与畸变单元的计算程序.基于原型桥制造了1∶4大比例的预应力混凝土连续箱梁模型,开展了偏心荷载作用下的受力特性试验研究.试验实测偏载系数与程序计算结果一致,同时计算了5座预应力混凝土箱梁桥的偏载系数.试验研究和数值分析表明:目前设计工程师所使用剪应力偏载系数严重偏小,在设计阶段留下腹板主拉应力超限甚至开裂的隐患.     

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。     

斜交支座连续箱梁桥的支座反力和应力研究

用ＳｕｐｅｒＳａｐ９３程序块单元,分析斜交支座三跨连续箱梁桥的支承反力和箱梁顶板、底板的应力,得到可供工程设计参考的一些结论．     

大单元法分析多室箱梁的剪滞效应

大单元法分析多室箱梁的剪滞效应杨允表宋启根（东南大学土木工程系，南京２１００１８）目前，关于单室箱梁剪滞效应的研究已经很多［１，２］．但是，关于多室箱梁剪滞效应的研究却很少；文献［１］用有限元方法结合假定的剪切位移函数来分析，虽然自由度数目不是很多...     

基于UL法的曲线箱梁剪力滞的几何非线性方程

基于UL列式法导出了薄壁曲线箱梁考虑剪力滞的几何非线性方程。构造了薄壁曲线箱梁的剪力滞翘曲位移函数,给出了箱梁的位移参数和空间位移场。运用UL列式法建立了增量平衡方程,导出了弹塑性刚度矩阵和几何刚度矩阵。并对薄壁曲线箱梁剪力滞的几何非线性研究提供了一种新方法。     

钢筋混凝土曲线箱梁的双重非线性耦合

为了分析钢筋混凝土曲线箱梁的非线性力学性能,提出了钢筋混凝土曲线箱梁双重非线性耦合方法.该方法采用虚拟层合板壳单元,综合考虑曲线箱梁的材料非线性和几何非线性,得到了应力-应变、位移-应变的非线性关系.在中心荷栽作用下,以一简支钢筋混凝土曲线箱梁为例加以验证.结果表明:该方法所得结果与实验值吻合较好,能够有效地反映该类结构的受力性能和破坏过程.     

一种由平面矩形单元转化而来的十字形平面刚架单元

文章提出了一种用平面刚架结构来替代平面问题连续体的有限元方法,将平面连续体离散为5结点15自由度矩形单元,再将矩形单元转化为十字形平面刚架单元;先求出外载荷作用下平面刚架结点位移、结点力,再由虚拟力求梁横截面变形引起的十字形单元结点力,将各次所求结点力叠加,得矩形单元结点力;并编制计算程序,进行数值计算和比较,表明该方法可行。     

浅议箱梁腹板裂缝成因及其防治措施

箱形薄壁结构具有强大的抗扭刚度,其在偏心荷载作用下的整体受力性能较T梁（或I梁）有利,且其有较大面积的顶板和底板可供布置大量的预应力筋,因而是这类桥型常用的一种结构型式。但在施工实践中,该结构也容易出现质量问题,如箱梁的裂缝问题,其中又以腹板斜裂缝最为突出,裂缝的出现必将对结构的刚度和耐久性产生不利的影响,有必要予以足够重视。     

ANSYS软件在薄壁箱梁剪力滞效应分析中的应用

本文首先介绍了箱梁剪力滞效应及其常用求解方法,然后详细地阐述了ANSYS中的板壳单元Shell63的性质和应用要点.最后结合一具体箱梁实例,应用ANSYS软件对其进行了有限元分析,并将ANSYS有限元仿真计算结果与实验值进行了对比.结果表明,利用ANSYS对薄壁箱梁剪力滞进行有限元求解结果精度很高.     

混凝土薄壁箱梁高温冲击模式及时变效应研究

针对混凝土薄壁箱梁的耐火性能,综合考虑火灾高温下影响钢筋混凝土结构性能的多种参数,密度、导热系数、比热容以及混凝土的初始湿度,给出含有潜热函数的高温冲击模式,利用数值模拟程序分析了火灾高温下混凝土薄壁箱梁的温度分布,研究了荷载比、保护层厚度对ISO834标准火灾升温过程中混凝土薄壁箱梁变形的时变效应规律.研究表明:保护层厚度、荷载比和火灾时间对混凝土薄壁箱梁挠度影响较大;增加混凝土保护层厚度,可有效提高火灾下混凝土薄壁箱梁抵抗竖向变形的能力,并且保护层厚度与挠度之间保持非线性关系;挠度随荷载比的提高呈非线性增长趋势;火灾时间越长,挠度递增幅度越大.     

偏心支承对两跨30度弯箱梁桥位移的影响

弯箱梁桥是近几年来高速公路和高架桥上使用较多的一种桥型.由于其结构特点,其设计计算非常繁杂,工作量非常大.本文通过对两跨连续弯箱梁桥在偏心支撑的影响下位移的分析,导出偏心支承与位移关系的经验公式,以供工程师在设计中参考.     

偏心支承对两跨30度弯箱梁桥内力的影响

弯箱梁桥是近几年来高速公路和高架桥上使用较多的一种桥型.由于其结构特点,其设计计算非常繁杂,工作量非常大.本文通过对72个圆心角为30度两跨连续弯箱梁桥模型在偏心支承的影响下内力的分析,导出偏心矩、桥梁跨长与内力的经验公式,以供工程师在设计中参考.     

曲线箱梁的非线性控制方程及其求解

根据薄壁曲线梁理论和势能变分原理,考虑箱梁翼缘正应力的剪滞效应和结构大挠度影响,导出了薄壁曲线箱梁的几何非线性控制微分方程,并采用样条最小二乘配点法进行求解,其结果与试验值和有限段解基本吻合。文中给出的公式和方法可供薄壁曲线箱梁设计参考。     

考虑多参数分析薄壁箱梁剪滞效应的力学模型

利用最小势能原理建立了考虑多参数及剪切变形的分析薄壁箱梁剪滞效应的控制微分方程及其边界条件 ,为考虑多参数薄壁箱梁剪滞效应建立了理论分析基础 .     

基于空间斜梁单元斜梁桥结构计算的有限单元法

斜梁桥结构计算中,由于斜交角而使其更加复杂。吸取梁段单元的思想,将斜交箱梁沿纵向划分为若干斜梁段,在位移分析的基础上,通过正、斜交坐标转换关系,直接建立在斜交坐标系内描述单元空间位移的方法,用势能驻值原理推导斜梁单元刚度矩阵并建立其有限单元列式,利用编制的有限元程序进行斜交结构的分析。结果表明:本文计算简单精度较高。     

曲线薄壁箱梁结构的梁段单元分析

利用能量变分原理,避免约束扭转和畸变初参数法求解的繁琐,考虑曲线梁各项内力和变形的主要耦合关系,推导出考虑曲线薄壁箱梁约束扭转翘曲、畸变和剪滞效应的梁段单元刚度矩阵．并对１座４跨连续钢箱梁进行了实用的结构分析     

梁格法在预应力混凝土斜交箱梁桥中的运用

介绍了现有斜交箱梁桥的主要计算方法,并分析其各自的特点与局限性,着重分析了梁格法的基本原理及应用于斜交混凝土箱梁桥中的计算方法,运用MIDAS/Civil桥梁结构计算分析软件分析了变宽的预应力混凝土斜交箱梁受力特点,并总结方法和基本规律给设计工作提供了参考.     

曲线连续箱梁桥的偏心距及其对支座反力的影响

讨论圆弧曲线箱梁桥的偏心距及其对支座反力的影响.结果表明:内支座采用单支座布置的曲线连续箱梁桥可以通过改变支座的偏心距来调整支座的反力差.不同的支座布置形式合适的偏心距不同,并随着圆心角的增大而增大,边跨端部布置固定支座时偏心距较大,中间内支座采用墩梁固结时偏心距较小.     

考虑弯扭耦合的空间薄壁截面梁单元刚度矩阵

以 Bernoulli-Euler 梁理论和 Vlasov 薄壁杆件理论为基础,通过设置单元内部结点,对弯曲转角和翘曲角采取独立插值的方法,建立了可考虑横向剪切变形、弯曲和扭转的耦合及翘曲剪应力等因素影响的空间薄壁截面梁有限元模型.算例表明本文所建立的模型具有很好的精度,满足工程应用.     

四边形8-结点Mindlin板单元

文章提出一个四边形的 8-结点 Mindlin板单元。板的横向位移 w用 8-结点二次型函数插值 ,板的弯曲转角θx和θy用 4 -结点双线性函数插值。在计算与剪应变对应的刚度系数时 ,将横向位移一阶偏导数 w,x与 w,y通过它们在角结点处的值用双线性函数再次插值。以此根除原始 Mindlin板单元固有的自锁现象。本单元的理论合理 ,算法简便 ,易于实现计算机编程 ,计算效率高 ,分析结果准确。它是一个很好的从薄板到厚板范围内的实用有限板单元。