预应力混凝土箱梁剪力滞效应纵向影响长度分析

为研究预应力混凝土箱梁剪力滞效应在纵向梁长方向上的影响长度,采用通用有限元分析软件ANSYS,建立有限元分析模型,讨论了剪力滞系数沿梁纵向分布规律,重点分析了宽跨比、跨高比、预应力大小以及集中荷载等参数对箱梁剪力滞效应纵向影响长度的影响。研究结果表明,无论箱梁顶板还是底板,其剪力滞系数最大值均在荷载施加的截面,远离荷载施加的截面最大剪力滞系数迅速减小。荷载引起的剪力滞效应纵向影响长度较小,仅在荷载施加位置附近影响较大。随着宽跨比增大,箱梁剪力滞效应纵向影响长度均越来越明显,且越来越剧烈;跨高比的改变对箱梁顶板剪力滞效应影响较为剧烈,但其给箱梁造成的纵向影响不太明显。预应力以及集中荷载的改变对箱梁剪力滞效应影响较小,对箱梁剪力滞效应纵向影响长度的改变程度也较微弱。     

荷载作用形式对预应力混凝土箱梁剪力滞效应的影响

为研究荷载横向变位和纵向多点加载工况下，箱梁荷载施加截面的剪力滞效应，以 ANSYS 有限元分析软件为平台，并将荷载在纵向分为单点加载与双点加载2种情况，在横向分为对称加载、偏心加载和中心加载3种情况。分析了单点加载与双点加载情况下加载截面处的剪力滞效应，对比研究了单点加载与双点加载工况下跨中截面剪力滞效应。结果表明，在单点及双点加载情况下，中心加载对箱梁顶板剪力滞效应影响最大，偏心加载次之，对称加载相对最小；在单点加载情况下，偏心加载对箱梁底板剪力滞效应影响最大，中心加载次之，对称加载相对最小；单点加载情况下箱梁跨中顶板及底板剪力滞效应均明显强于双点加载情况下箱梁跨中顶板及底板剪力滞效应。     

体外预应力波形钢腹板组合箱梁徐变性能研究

为了研究体外预应力波形钢腹板组合箱梁在长期荷载作用下的徐变性能,制作了2根模型梁,通过205 d的持续静态观测,得到其徐变应变和徐变变形的变化规律;采用徐变率法,结合不同的混凝土规范进行了徐变效应的分析,理论结果和实测结果吻合较好;并针对徐变的影响因素进行了参数分析,结果表明:相对普通混凝土箱梁而言,波形钢腹板组合箱梁能有效减小长期徐变引起的反拱.     

薄壁曲线箱梁剪力滞效应的梁段有限元法

提出以剪力滞平衡微分方程的齐次解作为梁段单元的位移模式,建立了考虑弯、扭、剪力滞耦合的有限段模型.利用刚度法以及功能原理推导出梁段的单元刚度矩阵和荷载列阵,并编制计算程序.制作了一两跨连续曲线箱梁有机玻璃实验模型,分别进行了在集中荷载和均布荷载作用下的剪力滞效应试验研究,其结果验证了方法的正确性.研究表明,曲线箱梁内侧正应力比外侧的大.     

变截面波形钢腹板箱梁桥的扭转性能研究

针对变截面波形钢腹板箱梁实桥进行扭转性能试验,研究了不同荷载作用下该桥的抗扭特性;并利用有限元软件建立实体模型进行了分析计算。结合组合梁桥的力学特点,提出了实用的变截面波形钢腹板箱梁桥的扭转刚度解析公式,通过实桥试验和有限元计算验证了解析公式的有效性,推导出的变截面波形钢腹板箱梁桥的扭转刚度实用解析,将为该类型梁桥的抗扭设计研究提供数据参考。     

钢-混凝土组合脊骨梁极限承载力试验研究

通过全过程加载试验和空间有限元分析,探讨了带波形钢腹板悬臂挑梁的组合脊骨梁在单调荷载作用下的受力全过程、破坏模式、变形特征、抗弯承载力和极限状态,并确定其主要受力的特征值;根据试验现象、荷载-位移(应变)关系、混凝土板剪力滞效应的分析,总结出组合脊骨梁正、负弯矩截面在材料屈服前、后的受力特点和变形特征;在此基础上推导出组合脊骨梁的抗弯承载力计算公式,公式计算结果与试验结果吻合较好.     

压弯荷载下悬臂箱梁剪滞效应的三杆比拟法

导出了压弯荷载共同作用下箱梁剪力滞效应的三杆比拟法控制方程,并给出了边界条件;导出了悬臂梁在竖向均布荷载、竖向集中荷载与轴向力共同作用下,考虑剪力滞效应的正应力计算公式,建立了悬臂梁在竖向均布荷载及竖向集中荷载作用下的考虑剪力滞效应的正应力计算与在竖向均布荷载及竖向集中荷载与轴向力共同作用下的考虑剪力滞效应的正应力计算的统一公式,并用算例说明了其有效性。     

部分波形钢腹板预应力连续组合梁性能分析

针对预应力钢-混凝土连续组合梁负弯矩区混凝土板预应力效率低、钢腹板易发生局部屈曲等问题,提出了在负弯矩区梁段采用波形钢腹板代替平面钢腹板的混合设计方法.采用理论计算和有限元分析方法,对部分波形钢腹板预应力连续组合梁的受力和变形性能进行分析,并与传统的预应力连续组合梁对比.研究结果表明,混合设计方法充分利用波形钢腹板轴向刚度低、抗屈曲能力强的特点,显著提高连续组合梁负弯矩区混凝土板的预应力效率和开裂荷载,尤其适用于大、中跨径的预应力连续组合梁结构.     

薄壁曲线箱梁通用单元剪力滞效应分析

应用板壳有限元理论,构造了薄壁板通用壳单元,考虑弯扭的耦合作用,对箱梁的剪力滞效应进行了分析.算例验证结果表明,该方法结果可靠,具有较高的精确度,适用于结构的细部分析.     

支架现浇预应力混凝土连续箱梁桥施工控制技术探讨

桥梁设计中选择桥型时,由于连续梁桥的受力合理,支点负弯矩具备卸载作用,能有效减小桥跨跨中正弯矩,使得全桥弯矩分布更合理,因此被广泛应用于道路桥梁建设工程中。箱梁顶板和底板的宽大面积有利于配筋设计,时期抵抗正负弯矩良好,且抗扭刚度较大,同时收缩变形小且动力性能优良。一般预应力混凝土连续箱梁桥可采用支架现浇的方式进行施工,本文在具体的工程实例上对预应力混凝土连续箱梁桥支架现浇施工进行了详细的质量控制分析,借助计算机软件进行仿真计算,探讨施工控制理论计算的可行性。     

■梁的剪力滞与端横梁的作用

本文利用作者在槽型宽梁的剪力滞问题中所构造的翘曲位移函数和推得的控制微分方程,讨论了端横梁的作用。分析表明: 1.剪力滞受约束,对端横梁的受力是重要的。 2.由于剪力滞的翘曲位移受约束,使端部的剪应力为零,而约束正应力是相当大的。 3.端横梁约束翘曲位移只是局部效应,约在端部1/5范围内受影响。 4.若翘曲位移不受约束,则应考虑施加横向预应力,以抑制裂缝发生。     

混凝土箱梁连续刚构桥腹板的局部承压

结合工程实例,从<公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范>和数值模拟两个方面分析了薄壁腹板大吨位锚固区局部承压强度、抗裂和薄壁腹板保护层厚度等,对比发现二者结果基本吻合.结果表明在薄壁腹板锚下加设局部加强钢筋(方形封闭箍筋、纵向构造筋)可以缓减锚后混凝土的不均匀应力,另外增设横向拉筋使之与腹板内两侧钢筋网片形成封闭箍筋能有效阻止保护层开裂.     

40m预应力混凝土宽翼缘箱梁非荷载裂纹成因分析及防治

非荷载裂纹产生的原因比较复杂 ,与构造措施、施工、设计、吊装都有关系。对 4 0m预应力混凝土宽翼缘箱梁裂纹成因、分布情况进行了分析 ,并提出了预防和整治的方法 ,为施工提供参考依据     

薄壁C型钢—竹胶板组合箱型柱抗震性能试验

提出了一种新型的组合柱—以两块薄壁C型钢为基本骨架口对口拼接,在型钢腹板及翼缘处用结构胶黏剂黏结4块竹帘胶合板,形成截面形式为箱型的薄壁C型钢—竹胶板组合柱.以钢板厚度、长细比、轴压比等为基本参数,对5根组合柱进行了拟静力加载试验,观察组合柱在不同参数设置下的钢板、竹胶板的应变变化和荷载—位移滞回曲线,得到了组合柱的承...     

方钢管再生骨料混凝土短柱轴压力学性能研究

研究方钢管再生骨料混凝土短柱轴压力学性能,以再生骨料取代率、含钢率和不同再生骨料种类为参数,通过试验观测试件的破坏形态,记录荷载—位移、荷载—应变、极限荷载等数据,分析了3种影响因素对试件力学性能的影响。试验结果表明方钢管再生骨料混凝土短柱的最终破坏形态与普通钢管混凝土相似,随着再生骨料取代率的增大,钢管再生骨料混凝土刚度增大,承载力逐渐降低,在实际工程中建议再生砖骨料取代率控制在30%以内;随着含钢率的增大,试件抵抗变形的能力越强,承载力越高。     

双预应力混凝土梁试验与理论研究

双预应力混凝土梁的目的是为了减小较大跨度简支梁的梁高和自重,本文在研究双预应力混凝土梁理论的基础上,制作了4根模型梁并进行了静载试验。结果表明:双预应力混凝土梁中的预压钢管能够提供给混凝土有效的预拉应力,预压钢管与混凝土的锚固可靠,试验荷载作用下2者协调变形、共同工作;试验结束后卸载,梁体的挠度和裂缝均有较大程度的恢复,工作性能良好。     

边梁效应的数值模拟

应用数值方法模拟了边梁的效应 ,给出了一个边梁的弯曲刚度与扭转刚度的配置公式 ,从而消除了板的挠度、弯矩、剪力等随边梁刚度的增大而增大的不合理现象 ,并对忽略边梁的抗扭能力所导致的误差进行了定量研究。     

基于欧洲规范的刚果(布)国家1号公路二期工程两座钢结构桥梁的设计

刚果(布)国家1号公路二期工程Loukouni大桥主桥为86 m的上承式钢箱拱桥,Djoué河大桥主桥为60 m的简支钢-混结合梁桥。基于欧洲规范,从混凝土、钢材、钢筋等设计材料的选取,车道划分方法、交通荷载模式、疲劳荷载模式等方面,介绍这两座钢结构桥梁的设计内容。结构分析表明,两座桥梁均不需要考虑二阶效应;有效截面的确定需要考虑剪力滞效应及局部屈曲效应两个方面的因素,对于剪力滞导致的有效截面,用于整体分析时与各极限状态下截面验算时的有效截面的计算不相同,对于局部屈曲导致的有效截面,欧洲规范通过截面的分类来确定。结构验算表明,结构的承载能力极限状态、正常使用极限状态、疲劳极限状态均满足欧洲规范的要求。     

冷弯薄壁型钢-钢混合结构双层墙体抗剪性能试验研究

采用拟静力试验对4个冷弯薄壁型钢钢混合结构双层墙体施加低周往复荷载,为研究了冷弯薄壁型钢钢混合结构双层墙体抗剪性能.为了考察斜撑的影响,对其中2个试件增加斜撑,试验得到了试件的破坏特征、荷载位移滞回曲线等.试验结果表明,冷弯墙体与钢框架无明显滑移与拔起,两者可以良好的共同工作;试验过程中,下部钢框架均处于弹性阶段,其滞回曲线均为"梭形",无捏缩现象,增强钢框架刚度对其抗剪性能影响不大,但是可以一定程度上缩小变形;上部冷弯墙体主要破坏特征为面板螺钉破坏及OSB板角部破碎;设置斜撑试件中柱龙骨破坏严重,柱顶和柱底均屈曲,斜撑在一定程度上增加了试件弹性阶段的刚度和抗剪性能.在冷弯薄壁型钢钢混合结构中,冷弯墙体与钢框架通过抗拔和抗剪螺栓形成可靠连接传递剪力与柱端附加轴力.冷弯薄壁型钢钢混合结构双层墙体可以发挥钢结构与冷弯结构的特点,实现底层大跨度,满足实际工程中的需要.     

先张法预应力混凝土空心板梁的抗剪加固技术

将制作好的试验梁按照GB/T 50152—2012《混凝土结构试验方法标准》进行设计荷载加载,测试加载过程中空心板梁关键断面的应力值与位移值,与加固前数据进行对比,分析加固空心板梁的抗剪性能;对不同抗剪加固方案进行有限元模拟分析,探索空心板梁加固前后承载能力的变化特点,对比分析加固效果。结果表明:试验梁在设计荷载作用下基本处于弹性范围内,加固后空心板梁的安全储备明显增大,加固效果良好;依据板端腹板植筋和板端填充混凝土两种加固方法的各自特点,方法选用时应结合实际情况综合考虑。