波形钢腹板-钢管混凝土组合梁桥的试验与有限元分析

波形钢腹板钢管混凝土组合梁桥结构新颖,在实际桥梁结构中所用甚少.通过对侨英人行天桥进行荷载试验及有限元计算,结果表明,该桥的承载能力和动力性能均满足规范要求,有限元计算值与试验实测值吻合良好.同时,利用建立的有限元模型对主梁的受力性能进行了分析,分析发现,波形钢腹板-钢管混凝土组合梁的弯曲变形符合"拟平截面假定",而波形钢腹板对主梁的抗弯作用可忽略不计.     

城市轻轨钢-混凝土组合梁施工阶段的受力性能

为了研究城市轻轨轨道交通钢-混凝土组合梁在施工阶段的受力性能,以城市轻轨中实际采用的钢-混凝土组合梁为原型,按截面刚度和应力相似的原则,设计4根1:5钢-混凝土组合梁模型,对其在为期90 d的施工阶段中的受力性能进行试验研究,在试验基础上提出组合梁在施工中跨中变形的设计建议。研究结果表明:施加预应力对组合梁的附加变形有一定的影响,且有效预应力越高,组合梁的跨中附加变形越小;采用高性能混凝土可以明显减小组合梁的跨中附加变形。研究成果可为城市轻轨钢混凝土组合梁的设计和施工阶段变形控制提供技术依据和参考。     

考虑结构性能退化的钢-混组合梁桥疲劳寿命研究

文章对随机车流荷载作用下的钢-混组合梁桥进行疲劳寿命分析,并考虑结构性能退化对钢-混组合梁桥疲劳寿命的影响;以某钢-混组合梁桥为例,建立该桥的有限元模型;利用车辆动态称重系统采集实际交通量数据,对实际交通流分布特征进行统计分析,并通过Monte-Carlo算法生成钢-混组合梁桥随机车流模型;引入裂缝密度概念来反映桥梁混凝土板的刚度折减情况,根据桥梁现场实际检测情况,对钢-混组合梁桥混凝土板进行裂缝密度统计,在此基础上考虑混凝土板不同开裂程度,对钢-混组合梁桥疲劳寿命进行预测。当钢-混组合梁桥混凝土板开裂程度为轻微、一般、较严重时,混凝土板刚度分别退化10.62%、16.52%、34.22%,组合梁桥的疲劳寿命分别降低16.66%、37.31%、56.61%。混凝土板裂缝扩展引起的结构刚度退化对钢-混组合梁桥疲劳性能影响显著。     

碳纤维加固钢-混凝土组合梁承载力极限状态计算

碳纤维复合材料是进行桥梁维修和加固的理想材料,对采用碳纤维复合材料加固钢-混凝土组合梁桥的设计方法进行了分析。考虑桥梁结构带载加固分阶段受力的特点,与现行桥梁设计规范中承载能力极限状态计算方法相适应,首先基于平截面假设和碳纤维应变滞后的特点,确定承载能力极限状态下碳纤维片材的极限应变值,然后分别建立了碳纤维片材加固钢-混凝土组合梁在正弯矩区和负弯矩区抗弯承载力的计算图式和计算方法,可供桥梁加固工程设计参考。     

大跨度钢-混凝土组合梁桥静载试验及初应力分析

目的 研究桥梁在服役荷载下的混凝土及钢梁初始应力,评价大跨度钢-混凝土组合桥梁成桥阶段的混凝土开裂风险.方法 进行桥梁成桥阶段的静载试验,实测不同工况下桥梁典型截面的挠度和应力水平;采用MIDAS/Civil软件建立钢-混凝土组合梁桥有限元模型,并采用静载试验数据验证模型的可靠性.结果 桥梁各截面的应力和挠度均低于理论...     

曲线钢-混凝土组合箱梁桥的爬移行为

钢-混凝土曲线组合梁广泛应用于市政桥梁建设中,由于曲线桥的复杂受力特征,钢-混凝土组合梁桥会在运营期随时间的增长产生横向“爬移”现象.针对曲线钢-混凝土组合箱梁桥产生爬移行为的问题,对梁体爬移机理及预防措施进行研究;利用通用有限元分析软件Abaqus为平台,采用Python语言参数化建模的方式对曲线钢-混凝土组合箱梁桥的爬移行为展开大规模影响因素分析;研究了梁体爬移行为的影响因素及各因素的影响程度;针对曲线组合箱梁桥的爬移机理提出了三种处置措施,并基于数值分析模型验证了处置措施的有效性.结果表明:温度变化是造成爬移的重要因素,车辆离心力作用可促进爬移行为的发展,同等跨度下梁体曲率半径越大,爬移行为越弱.     

钢箱-混凝土组合梁极限承载力初步分析

采用钢和混凝土的非线性的应力—应变关系，利用数值分析的方法，对一种新型钢箱—混凝土组合梁进行了非线性全过程分析，确定其极限承载力，明确该组合梁在不同受力阶段的工作特性，理论分析结果和试验结果吻合良好。     

大跨预应力混凝土连续梁桥悬臂施工结构控制分析

目的研究大跨度预应力混凝土连续梁桥悬臂施工的成桥线形和受力情况,为施工控制提供理论依据,并指导桥梁的设计和施工.方法模拟分析大跨度预应力钢筋混凝土连续桥梁悬臂施工的受力状态和变形特点,得到桥梁结构各个施工阶段的受力状态和变形,利用TDV软件建立桥梁模型,分别采用正装分析法、倒装分析法和无应力状态分析法,对桥梁施工过程进行结构控制分析.结果模拟分析出桥梁结构在各个施工阶段的变形和受力状态以及它们的变化规律,保证桥梁成桥的线形和受力情况符合设计要求.结论根据结构控制原理并结合模拟分析数据特点,正装分析法适用于施工过程中结构应力计算,倒装分析法适用于施工过程中立模标高的确定,无应力状态分析法适用于预测成桥状态下的结构应力和线性情况.     

刚果(布)Djoué组合梁桥施工过程仿真

目的对刚果(布)1号公路二期工程Djoué组合梁桥的施工阶段受力进行研究,验证施工过程中的结构是否处于安全状态.方法对该桥的施工过程,计算模型和参数进行介绍,并采用大型通用有限元软件ANSYS的"生死单元"技术实现对该桥的施工过程仿真分析,比较了不同施工阶段的受力情况.结果按照考虑施工过程计算出的钢梁应力为105 MPa,钢梁位移为57.524 mm.针对考虑施工过程和直接计算结果进行比较,在应力结果方面,两种方法所得结果十分接近,而在位移结果方面,两种方法存在相对明显的区别,考虑施工过程计算出的位移要大于不考虑施工过程计算出的位移.结论对结构进行施工过程分析时,施工阶段的划分应尽量做到详细而准确,力求对施工全过程的数值模拟结果更加精确.对于Djoué桥这类跨度适中的钢混组合桥,可采用直接计算方法得到成桥后的桥梁受力状态,并参考本例对所得的位移结果进行一定放大.     

装配式钢板组合梁腹板加劲肋设计分析

组合结构的最终受力状态与施工过程相关,钢板组合梁桥的腹板设计由稳定与强度控制设计.基于装配式钢板组合梁的实际受力状态,对腹板的稳定与加劲肋构造进行研究,通过理论分析与有限元计算,提出合理的腹板加劲肋设置原则.     

装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥的预制桥道板安装过程有限元模拟方法研究

为了掌握装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥施工阶段的受力性能,对预制桥道板安装过程进行了精细化有限元建模方法研究。根据该桥型的构造和施工特点,提出了两种不同的模拟方法。方法一：提出在安装钢桁单元时激活钢桁与桥道板之间的弹性连接以实现预制桥道板单元分批次安装在变形后的钢桁上,且仅设置SDx方向刚度值,以此模拟桥道板独自获得预压应力的状态。待全桥桥道板安装及张拉完成后,再将弹性连接方式更换为刚性连接,使之成为组合梁承受后期荷载。方法二：在安装钢桁单元时激活钢桁与桥道板之间钢臂连接单元以实现预制桥道板单元分批次安装在变形后的钢桁上,且释放钢臂连接单元顶端转动及水平约束,以此模拟桥道板独自获得预压应力的状态。待全桥桥道板安装及张拉完成后,再恢复钢臂连接单元顶端的转动和水平约束,使之成为组合梁承受后期荷载。分别用以上两种方法建立了某主跨70m依托工程的全桥计算模型,对其关键施工阶段进行了仿真模拟分析。计算结果表明：两种计算方法均能精确的模拟预制桥道板安装过程,且两种方法数据吻合较好,可供同类桥梁参考。     

装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥的预制桥道板安装过程有限元模拟方法

为了掌握装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥施工阶段的受力性能,对预制桥道板安装过程进行了精细化有限元建模方法研究。根据该桥型的构造和施工特点,提出了两种不同的模拟方法。方法一为提出在安装钢桁单元时激活钢桁与桥道板之间的弹性连接,以实现预制桥道板单元分批次安装在变形后的钢桁上;且仅设置SD_x方向刚度值,以此模拟桥道板独自获得预压应力的状态。待全桥桥道板安装及张拉完成后,再将弹性连接方式更换为刚性连接,使之成为组合梁承受后期荷载。方法二为在安装钢桁单元时激活钢桁与桥道板之间钢臂连接单元以实现预制桥道板单元分批次安装在变形后的钢桁上,且释放钢臂连接单元顶端转动及水平约束,以此模拟桥道板独自获得预压应力的状态。待全桥桥道板安装及张拉完成后,再恢复钢臂连接单元顶端的转动和水平约束,使之成为组合梁承受后期荷载。分别用以上两种方法建立了某主跨70 m依托工程的全桥计算模型,对其关键施工阶段进行了仿真模拟分析。计算结果表明:两种计算方法均能精确的模拟预制桥道板安装过程,且两种方法数据吻合较好,可供同类桥梁参考。     

大跨钢-混凝土连续组合梁桥施工过程的数值模拟

北京地铁5号线立水桥-立水桥北站段第2联组合梁桥首次综合施加强迫位移、预加静荷载和张拉高强钢筋三种方法对负弯矩区混凝土施加预压应力,施工工序复杂,须保证其施工过程安全.以ANSYS有限元软件为工作平台,采用一次性建立全桥模型,利用单元生死技术,实现了对桥梁施工过程中每一施工阶段变形和应力的数值模拟.该组合梁桥具有良好的力学特性,桥经过多次体系转换,组合梁桥施工过程安全,可行.与现场实测数据比较,采用现有通用有限元软件可很好地对实际施工过程进行仿真分析;施加强迫位移、预加静荷载和张拉高强钢筋三种方法综合使用可有效为负弯矩区施加预应力,其中预加静荷载法最有效,但对钢梁内力及变形影响较大.     

矮塔斜拉桥新型钢-混凝土组合梁结构受力分析及研究

随着桥梁设计向着大跨度桥梁和宽桥方向的不断突破,以及环保节能理念的日益提倡,设计上越来越注重自重的减少、主梁的轻型化、施工性能和经济性能的提高以及环保材料的应用。文章结合某矮塔斜拉桥的方案设计,提出一种新型带锚拉板、大斜撑、大悬臂的钢－混凝土组合梁截面,通过对该结构的受力性能分析及研究,结果表明该钢－混凝土组合梁很好地发挥了两种材料的各自优势,受力合理且经济性较好,可为今后组合梁矮塔斜拉桥的设计提供理论参考。     

钢与混凝土组合梁非线性全过程分析

对钢与混凝土组合梁进行全过程非线性分析,更进一步明确组合梁不同受力阶段的工作特性,为组合梁的非线性设计方法提供理论分析手段·针对钢与混凝土组合梁本身结构及受力性能的复杂性,以数值积分方法为基础,考虑材料非线性,提出了一个钢与混凝土组合梁从加载直至破坏的全过程非线性分析模式,编制计算程序,给出其弯矩与曲率、荷载与变形的关系曲线·将组合梁的承载力及变形的计算结果与试验结果对比,二者吻合良好·     

二莫互通A匝道钢-混凝土组合梁桥设计

钢-混凝土组合梁可以充分发挥钢结构和混凝土结构的优点,使得两种材料组合后的整体工作性能明显优于二者性能的简单叠加,该结构在桥梁工程中具有可以减小构件截面尺寸、安装方便、缩短工期等独特的优势,在公路桥梁中得到越来越广泛的应用.以二莫互通A匝道跨线桥为背景,介绍了钢-混凝土组合梁桥的设计过程和方法,结果表明该类桥梁受力性能良好、施工方便,具有较好的应用前景.本研究可为以后类似工程设计提供借鉴.     

独塔无背索斜拉桥的设计研究

本文以山东聊城湖南路大桥为研究背景,通过结构受力模型,研究独塔体系在活载作用下的位移和内力,得到了独塔体系力学特性的系统研究结果。桥梁施工过程的模拟计算对整个理论设计过程起着关键性作用,通过合理的模型,采取有效的斜拉桥结构施工阶段分析方法,对桥梁的施工过程和成桥状态进行一定精确度的模拟分析,进而控制斜拉索初始张拉力,使得斜拉桥的线形和受力满足要求,确保了该桥在成桥后线形美观,受力性能满足要求。     

基于典型相关分析的GRNN大跨度连续梁桥施工参数识别

基于典型相关分析和GRNN理论,建立大跨度连续梁桥施工参数识别方法。以某桥梁的施工控制为工程背景,对该参数识别方法进行应用分析。参数典型相关分析得出影响桥梁施工线形和应力的关键设计参数;模拟实际施工中的参数误差,采用GRNN算法进行主要参数识别,识别结果证明了该参数识别方法的可行性。该参数识别方法为该工程的施工控制建立了一定的技术保障。     

简支钢混组合梁桥在轮载作用下的试验与模拟

为研究组合梁桥受跨中车轮荷载作用下的力学特征,进行了大比例钢混组合梁桥的试验与数值模拟.通过三点加载试验,模拟跨中固定轮载作用下钢混组合梁的受力状态,考虑了车轮加载的实际接触变形及梁端支座的实际约束影响,并对试验进行了有限元数值模拟分析,对钢筋混凝土桥面板、钢梁、抗剪连接栓钉和支座分别进行建模与计算,获得跨中轮载作用下...     

钢-砼组合连续梁-V腿连续刚构桥施工阶段受力性能研究

钢-砼组合连续梁-V腿连续刚构桥是主梁为钢-砼组合结构、由V形墩连续刚构桥和连续梁组合形成的新型桥梁结构体系。它既有组合连续梁的结构特点与受力特征,又有V腿刚构桥的结构特点与受力特征。但是这种新桥梁结构体系的研究还相对减少。钢-混组合连续梁桥-V腿连续刚构桥的受力性能与施工过程密切有关。本文围绕国内首座钢-混组合连续梁-V腿连续刚构桥,以弹性理论为基础,结合结构特点和施工工艺,建立了考虑施工过程的全桥有限元分析模型,对分析研究了大桥各个主要施工阶段主梁的受力性能,并模拟与分析了该桥的顶推施工过程,分析了施工工艺对全桥纵向桥面板以及钢梁受力的影响。