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钢管混凝土拱温度效应的解析计算方法 被引量:3
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作者 刘永健 闫新凯 +1 位作者 刘江 白永新 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期283-296,共14页
将钢管混凝土拱的轴向温度效应按结构力学求解,横截面内温度效应按弹性力学平面应变问题求解,未考虑材料的泊松效应,且钢管混凝土拱并不完全满足平面应变问题假定。本文对钢管混凝土拱的温度荷载进行符合组合结构特点的合理简化,并提出... 将钢管混凝土拱的轴向温度效应按结构力学求解,横截面内温度效应按弹性力学平面应变问题求解,未考虑材料的泊松效应,且钢管混凝土拱并不完全满足平面应变问题假定。本文对钢管混凝土拱的温度荷载进行符合组合结构特点的合理简化,并提出三维温度应力解析计算方法,与传统方法和实体有限元计算结果进行对比验证。研究结果表明:不考虑横向约束解析法计算的轴向自应力偏小,相对误差在-31.67%~-30.24%之间,由于自应力在总的温度应力中占比较大,这一相对误差不可忽视;按平面应变问题计算钢-混界面法向应力误差在-17.96%~10.83%之间;本文提出考虑横向约束解析法计算精度较高,除应用于钢管混凝土拱温度效应计算外,还可用于评估界面热黏结状况及确定管内补偿收缩混凝土自由膨胀率的可行域;在相关桥规建议使用的材料性能取值和结构尺寸范围内,钢管与核心混凝土热脱黏界限温差在4.37℃~15.39℃之间。 展开更多
关键词 钢管混凝土拱 钢-混界面 三维温度应力 解析法 横向约束 脱黏 误差分析
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悬索桥索梁销接节点抗火性能研究
2
作者 李雪红 华晓烨 +2 位作者 杨国明 李亮 吴豪放 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期100-107,共8页
为了解悬索桥索梁销接节点在火灾下的响应特性和破坏形态,对该类节点开展了持载火灾试验和有限元研究。以南京新生圩长江大桥为背景,设计、制作索梁销接节点模型,采用拉压试验机张拉吊索至成桥索力后,采用电阻炉模拟火灾升温,分析持载... 为了解悬索桥索梁销接节点在火灾下的响应特性和破坏形态,对该类节点开展了持载火灾试验和有限元研究。以南京新生圩长江大桥为背景,设计、制作索梁销接节点模型,采用拉压试验机张拉吊索至成桥索力后,采用电阻炉模拟火灾升温,分析持载过程中节点应力、应变、温度、破坏形态等,并采用有限元法研究其应力及温度分布规律。结果表明:持载火灾试验中,节点模型在103 min时发生塑性变形,临界温度为864℃;134 min时叉耳发生颈缩拉断破坏,表面温度为1015℃。有限元模拟中,节点破坏时,叉耳的最大应力位于销孔两侧,吊耳受应力重分布影响,最大应力由销孔两侧逐渐转移到腹板底部,销轴两端应力较小、中间应力较大。对比有限元与试验结果,碳氢(HC)升温曲线和ISO834标准升温曲线作用下节点响应及抗火性能的变化规律基本一致,HC升温曲线作用下的节点破坏时间约30 min。 展开更多
关键词 悬索桥 索梁销接节点 抗火性能 破坏形态 耐火极限 持载火灾试验 有限元法
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变截面连续波形钢腹板-平钢底板组合梁桥应力偏载系数研究 被引量:1
3
作者 陈宏彬 黄光铃 +2 位作者 陈宜言 解冰 赵秋 《世界桥梁》 北大核心 2025年第2期111-118,共8页
为了解波形钢腹板-平钢底板组合梁在偏载作用下的扭转畸变效应,对其应力偏载系数进行研究。对1片按相似比1∶5缩尺的三跨变截面连续波形钢腹板-平钢底板组合梁进行静力模型试验和有限元分析,计算其在偏载作用下的顶(底)板翘曲正应力、... 为了解波形钢腹板-平钢底板组合梁在偏载作用下的扭转畸变效应,对其应力偏载系数进行研究。对1片按相似比1∶5缩尺的三跨变截面连续波形钢腹板-平钢底板组合梁进行静力模型试验和有限元分析,计算其在偏载作用下的顶(底)板翘曲正应力、腹板扭转剪应力以及正应力偏载系数和腹板剪应力偏载系数,并与现有偏载系数计算方法的计算结果进行对比。结果表明:钢底板翘曲正应力相对混凝土顶板更加明显,腹板剪应力沿截面高度变化较小,中跨跨中设置横隔板能有效限制组合梁的畸变变形;取偏载系数试验值与有限元值中的大者作为偏载系数建议值,建议中支点负弯矩区截面、跨中截面和1/4跨截面正应力偏载系数分别不小于1.18、1.11和1.15,中支点负弯矩区截面、跨中截面和1/4跨截面腹板剪应力偏载系数分别不小于1.66、1.35和1.43;经验系数法对正应力偏载系数比较适用,对剪应力偏载系数不适用,偏心压力法计算过于保守,实际设计应用并不经济,修正偏心压力法对正应力与剪应力偏载系数均考虑不足。 展开更多
关键词 波形钢腹板-平钢底板组合梁 应力 应力偏载系数 模型试验 有限元法
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钢格构梁施工温度场及温度效应研究
4
作者 荆伟伟 李涛 +2 位作者 吴刚 郭河 刘旭政 《世界桥梁》 北大核心 2025年第6期116-124,共9页
钢板组合梁桥在钢梁架设过程中受到日照辐射影响,钢格构梁产生的次内力和变形影响桥梁施工质量和安全。为研究日照温度场对无桥面板施工阶段钢板组合梁的影响,以某(35+55+35)m钢板组合连续梁桥为背景,测试并分析在日照强烈时期的全天候... 钢板组合梁桥在钢梁架设过程中受到日照辐射影响,钢格构梁产生的次内力和变形影响桥梁施工质量和安全。为研究日照温度场对无桥面板施工阶段钢板组合梁的影响,以某(35+55+35)m钢板组合连续梁桥为背景,测试并分析在日照强烈时期的全天候温度场,与各国规范中的成桥阶段温度梯度进行对比;并采用有限元软件MIDAS Civil计算分析实测温度场作用下的结构响应。结果表明:7:00—11:00时段钢梁温度均呈现翼缘低腹板高的反C形分布,13:00—17:00时段钢梁温度均呈现翼缘高腹板低的正C形分布;无桥面板施工阶段实测温度梯度幅值远大于各国规范中的成桥阶段温度梯度值。实测温度场下,各主梁均产生了较大的轴向压力,最大轴向压力达338.20 kN;钢主梁下缘应力最大,最大值为13.8 MPa;钢主梁竖向挠度值均在±4 mm以内,横向变形值均在±5 mm以内,横向变形量超出了竖向变形量;钢横梁上缘最大应力为64.3 MPa。无桥面板施工阶段日照辐射效应对钢主梁及钢横梁均产生了较大影响,在施工中应充分考虑其对结构强度和稳定的不利影响。 展开更多
关键词 钢板组合梁桥 钢格构梁 日照温度场 无桥面板施工阶段 结构响应 温度场测试 有限元法
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基于IGWO-Kriging模型的钢筋混凝土拱桥主拱圈可靠度分析方法研究
5
作者 张基进 韩洪举 +2 位作者 郭吉平 田仲初 张祖军 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期77-83,共7页
为分析钢筋混凝土拱桥主拱圈随服役时间的可靠性退化规律,提出一种基于改进灰狼算法(IGWO)-Kriging模型的钢筋混凝土拱桥主拱圈应力可靠度分析方法。该方法首先基于钢筋锈胀机理和结构可靠度理论建立钢筋混凝土拱桥主拱圈应力可靠度功... 为分析钢筋混凝土拱桥主拱圈随服役时间的可靠性退化规律,提出一种基于改进灰狼算法(IGWO)-Kriging模型的钢筋混凝土拱桥主拱圈应力可靠度分析方法。该方法首先基于钢筋锈胀机理和结构可靠度理论建立钢筋混凝土拱桥主拱圈应力可靠度功能函数;然后采用改进Sine混沌映射、非线性距离控制系数与高斯变异策略改进的IGWO,基于IGWO与Kriging构建钢筋混凝土拱桥结构响应面模型,提出钢筋混凝土拱桥主拱圈应力可靠指标求解方法。以贵州沿河沙坨大桥为背景,采用MIDAS Civil软件建立结构有限元模型并基于IGWO-Kriging模型拟合结构响应面,分析钢筋锈胀对主拱圈应力可靠指标的影响。结果表明:基于IGWO-Kriging的结构响应面模型可以精准拟合钢筋混凝土拱桥的结构响应特性,IGWO对Kriging模型参数寻优精度高、收敛速度快;随着服役时间增加,钢筋锈胀作用对主拱圈应力可靠指标的影响愈发明显,与不考虑钢筋锈胀作用的情况对比,考虑钢筋锈胀作用的主拱圈需要维修加固的时间提早了15年。 展开更多
关键词 钢筋混凝土拱桥 主拱圈 应力 结构可靠度 钢筋锈胀 KRIGING模型 改进灰狼算法
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横隔板部位U肋底部开孔对其局部构造受力影响分析
6
作者 张子航 袁周致远 吉伯海 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期570-576,共7页
针对钢箱梁U肋横隔板连接处裂纹在日常养护和维修加固工作中因受技术条件、现场工作空间限制而导致维护工作难以实施的问题,基于现有开设手孔的加固方法,文章提出一种于横隔板部位U肋底部预留开孔的方法,通过建立钢箱梁节段有限元模型,... 针对钢箱梁U肋横隔板连接处裂纹在日常养护和维修加固工作中因受技术条件、现场工作空间限制而导致维护工作难以实施的问题,基于现有开设手孔的加固方法,文章提出一种于横隔板部位U肋底部预留开孔的方法,通过建立钢箱梁节段有限元模型,对比分析有无开孔和开孔几何参数对于钢桥面板不利细节处和开孔位置周围的受力特性的影响,讨论该方法的理论可行性。结果表明:预留开孔会使结构顶板-U肋焊缝、横隔板-U肋焊缝与横隔板弧形缺口的应力集中现象得到缓解,同时结构开孔部位周围的应力增大,孔壁外缘直线段区域成为新的不利细节。选用曲线较为缓和的手孔形状与较小的手孔尺寸,可以获得更好的预留开孔结构的受力特性,缓解开孔位置周围的应力集中现象。横隔板部位U肋底部预留开孔方法具有理论上的可行性。 展开更多
关键词 钢桥面板 开孔 横隔板-U肋 受力特性 应力水平 有限元模拟
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基于支座强迫位移法的钢主梁桥合龙控制理论
7
作者 赵智航 周世军 +2 位作者 周操 陈增顺 何盈盈 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第5期199-207,共9页
支座强迫位移法是一种在钢主梁桥合龙施工中使用的控制方法,可以大范围调整桥梁合龙口的位置和转角,然而对于该方法在结构体系转换前后对桥梁线形和内力的影响,目前尚未有详尽的理论研究。针对这一问题,以均布荷载下悬臂施工的三跨连续... 支座强迫位移法是一种在钢主梁桥合龙施工中使用的控制方法,可以大范围调整桥梁合龙口的位置和转角,然而对于该方法在结构体系转换前后对桥梁线形和内力的影响,目前尚未有详尽的理论研究。针对这一问题,以均布荷载下悬臂施工的三跨连续梁桥为研究对象,基于欧拉梁挠曲微分方程,采用积分法分别求解支座强迫位移法分步合龙成桥和一次成桥两种状况下三跨连续梁桥的挠曲线闭合解。结果表明,两种状况下得到的梁挠曲函数完全相同,证明在弹性状态下采用强迫位移法合龙的梁式桥梁可以实现理想的一次成桥效果。同时,结合某三跨连续钢桁梁桥合龙的工程实例,对比应用支座强迫位移法合龙前后实测的桥梁线形数据和施工过程有限元计算结果发现,二者吻合良好,验证了支座强迫位移法的实桥合龙控制效果和工程应用价值。 展开更多
关键词 钢桥 强迫位移法 结构体系转换 合龙控制 挠曲微分方程
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下承式提篮拱桥拱肋间平联钢管相贯X形节点受力性能研究
8
作者 高立强 黄春雷 +2 位作者 袁毅 郑纲 孙威 《世界桥梁》 北大核心 2025年第6期67-74,共8页
武汉市江汉十桥跨江主桥为主跨380 m的下承式简支钢箱提篮拱桥,拱肋采用变高度单箱单室钢箱截面,拱肋间采用曲线X形平联相连接。拱肋间平联主管以16°的小角度交叉,在桥梁工程中应用少,且相贯节点加劲板与焊缝构造复杂。针对其在复... 武汉市江汉十桥跨江主桥为主跨380 m的下承式简支钢箱提篮拱桥,拱肋采用变高度单箱单室钢箱截面,拱肋间采用曲线X形平联相连接。拱肋间平联主管以16°的小角度交叉,在桥梁工程中应用少,且相贯节点加劲板与焊缝构造复杂。针对其在复杂荷载下无规范参考、受力状态不明确的问题,采用有限元数值仿真与1∶4缩尺模型试验相结合的方法,对其在最不利荷载工况下的应力分布与结构强度进行研究。结果表明:拱肋间平联钢管相贯X形节点运营阶段基本组合下最不利工况为组合应力最大工况;在缩尺模型试验中采用简化加载方式,试验模型和实桥节点应力分布计算结果相当,试验加载简化合理;在最不利工况下,钢管相贯X形节点平联连接板及附近焊缝的应力实测值均以受压为主,主压应力最大值为101.6 MPa;在将最不利工况加载力同步增大为1.5倍的超载工况下,结构未发生破坏,应力测试结果表明结构基本处于弹性阶段,钢管相贯X形节点具有足够的安全储备。 展开更多
关键词 下承式提篮拱桥 钢管相贯X形节点 应力分布 缩尺模型试验 有限元法
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移动荷载下开裂钢筋混凝土梁刚度时变演化分析
9
作者 王剑明 郭健 《振动与冲击》 北大核心 2025年第22期207-215,223,共10页
为揭示钢筋混凝土结构开裂对车-桥耦合振动的影响,构建裂缝间黏结滑移关系和截面非线性应变分布模型,通过计算模型中应变特征值,推导出开裂区域的局部刚度。将局部刚度代入车-桥数值模型中,综合考虑振动平衡位置变化,实现车-桥耦合振动... 为揭示钢筋混凝土结构开裂对车-桥耦合振动的影响,构建裂缝间黏结滑移关系和截面非线性应变分布模型,通过计算模型中应变特征值,推导出开裂区域的局部刚度。将局部刚度代入车-桥数值模型中,综合考虑振动平衡位置变化,实现车-桥耦合振动分析;基于获得的振动响应,重新计算截面应变特征值,修正开裂区域局部刚度,进而建立了车-桥耦合振动分析与局部刚度相互影响的迭代分析方法。采用开裂钢筋混凝土梁模型试验,对所建立的方法进行了验证。结果表明:随着移动荷载靠近跨中,裂缝张开位移增大,钢筋与混凝土间的黏结刚度下降,导致钢筋对混凝土的约束能力削弱,从而使得结构抗弯刚度降低,其中试验梁跨中开裂截面的抗弯刚度最大降幅达初始值的49%;此外,刚度变化引起结构振动平衡位置的变化,该变化会增大车-桥耦合振动变形,试验中振动变形峰值增大约31%。通过对开裂区域局部刚度时变演化效应的准确分析,所提出的方法能够准确预测振动变形,为开裂钢筋混凝土结构在动力作用下的力学行为评估提供了新思路。 展开更多
关键词 钢筋混凝土梁 车-桥耦合分析 混凝土裂缝 时变刚度 非线性应变分布
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基于应力监测的梁端正交异性钢桥面板RD构造细节疲劳荷载动力效应研究
10
作者 祝志文 钟国琛 丁望星 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期1707-1716,共10页
货车在桥梁伸缩缝处的跳车和对梁端的撞击可能显著放大正交异性钢桥面板(OSD)构造细节上的应力,降低梁端OSD的疲劳性能,而现有规范可能明显低估了梁端疲劳荷载放大系数。基于随机车流下某大跨斜拉桥梁端和桥跨处纵肋-面板(RD)构造细节... 货车在桥梁伸缩缝处的跳车和对梁端的撞击可能显著放大正交异性钢桥面板(OSD)构造细节上的应力,降低梁端OSD的疲劳性能,而现有规范可能明显低估了梁端疲劳荷载放大系数。基于随机车流下某大跨斜拉桥梁端和桥跨处纵肋-面板(RD)构造细节的应力监测,分析了应力响应和纵桥向分布特征,评价了RD构造细节的疲劳性能,并基于疲劳等效研究了梁端RD构造细节的疲劳荷载放大系数和纵桥向的分布规律。研究发现,梁端货车动力效应同时增大了RD构造细节应力幅和疲劳荷载循环次数,RD构造细节的应力水平明显高于桥跨处,特别是其面板侧,该动力效应随离开伸缩缝的距离增大而降低。基于单货车或随机车流的等效应力幅均无法给出疲劳荷载放大系数的合理估计。参考中国规范,从损伤度计算应力幅的角度拟合了梁端RD构造细节的疲劳荷载放大系数表达式,放大系数最大值明显高于中国和美国规范,影响范围也从中国规范的梁端6 m增大到10 m。在桥梁设计中,通过规范疲劳车模型和采用本文建议的疲劳荷载放大系数表达式,可望提高大跨度桥梁梁端OSD的抗疲劳性能。 展开更多
关键词 正交异性钢桥面板 疲劳 主梁梁端 疲劳荷载放大系数 应力监测
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重载铁路有声屏障简支T梁翼缘板的受力性能
11
作者 方仁啟 张远航 +1 位作者 李旺旺 马建举 《铁道建筑》 北大核心 2025年第8期51-55,共5页
为掌握重载铁路有声屏障T梁结构翼缘板结构的受力性能,对8种设计荷载组合工况,采用理论计算方法检算了3个关键截面的内力和结构特性,对声屏障高度和支架间距进行参数化分析。结果表明:设计荷载作用下声屏障T梁翼缘板钢筋最大拉应力为220... 为掌握重载铁路有声屏障T梁结构翼缘板结构的受力性能,对8种设计荷载组合工况,采用理论计算方法检算了3个关键截面的内力和结构特性,对声屏障高度和支架间距进行参数化分析。结果表明:设计荷载作用下声屏障T梁翼缘板钢筋最大拉应力为220.17 MPa,混凝土最大压应力为17.40 MPa,裂缝最大宽度为0.24 mm。声屏障T梁翼缘板结构在设计荷载作用下混凝土应力、钢筋应力、裂缝宽度均满足规范要求。挡砟墙和翼缘板交接位置的竖向截面为重载铁路有声屏障T梁的关键检算截面。声屏障高度和支架间距对翼缘板结构钢筋应力、混凝土应力和裂缝宽度有显著影响。 展开更多
关键词 重载铁路桥梁 声屏障 翼缘板结构 理论计算 受力性能
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大跨度Y型刚构组合拱桥梁-拱-墩结合部受力性能研究
12
作者 李秉海 刘湘兰 +2 位作者 黄云 付承涛 吴一锋 《世界桥梁》 北大核心 2025年第5期62-69,共8页
为了解Y型刚构组合体系拱桥梁-拱-墩结合部的受力性能,以某大跨度Y型刚构组合体系拱桥为背景,采用结构尺度整体模型与构件尺度局部模型相结合的方法,分别建立主桥整体和梁-拱-墩结合部局部精细化三维混合单元有限元模型,结合典型荷载工... 为了解Y型刚构组合体系拱桥梁-拱-墩结合部的受力性能,以某大跨度Y型刚构组合体系拱桥为背景,采用结构尺度整体模型与构件尺度局部模型相结合的方法,分别建立主桥整体和梁-拱-墩结合部局部精细化三维混合单元有限元模型,结合典型荷载工况分析梁-拱-墩结合部的应力分布和传力特性。结果表明:所采用的分析方法可有效揭示梁-拱-墩结合部的空间应力分布特征及其传力特性;结合部除局部存在应力集中外,各主要受力构件应力水平较低且分布相对均匀,结构受力合理、传力可靠,并具有一定的安全储备;拱肋轴向荷载在梁-拱-墩结合部的传递以及竖向荷载在边中跨主梁间的传递较为合理,结合部固结区域以及支座附近局部表面因应力集中导致主应力显著增大,应采取合理措施改善其局部受力,从而有效提升梁-拱-墩结合部的传力安全性。 展开更多
关键词 Y型刚构组合拱桥 梁-拱-墩结合部 应力分布 传力特性 有限元法
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混凝土桥墩施工期水化热及表面抗裂影响因素研究 被引量:23
13
作者 章征 王凯 +2 位作者 李毓龙 张文明 刘钊 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期65-70,共6页
为提高混凝土桥墩表面抗裂性能,对其施工期水化热及表面抗裂影响因素进行研究。选取尺寸为1.5m×1.2m×1.6m的重力式矩形混凝土桥墩,采用ANSYS建立有限元模型,对桥墩的水化热温度场与应力场、养护工艺及构件设计参数对水化热温... 为提高混凝土桥墩表面抗裂性能,对其施工期水化热及表面抗裂影响因素进行研究。选取尺寸为1.5m×1.2m×1.6m的重力式矩形混凝土桥墩,采用ANSYS建立有限元模型,对桥墩的水化热温度场与应力场、养护工艺及构件设计参数对水化热温度场及其表面开裂的影响进行分析。分析结果表明:混凝土桥墩水化热过程中,由于钢筋传热,对混凝土表面温度场及箍筋、纵筋相应位置混凝土表面应力场产生影响。采取养护措施对预防混凝土早期开裂效果较好,混凝土表面应力值比无养护约下降0.6 MPa。桥墩表面温度应力随混凝土保护层厚度增大而减小,随箍筋直径增大而增大,箍筋间距变化对其影响不明显。 展开更多
关键词 桥墩 钢筋混凝土结构 水化热 温度场 应力场 参数分析 有限元法
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基于多尺度模型的自锚式钢箱梁悬索桥主缆锚固区受力性能研究 被引量:27
14
作者 聂建国 周萌 +3 位作者 姬同庚 樊健生 王宇航 王宏博 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期57-69,共13页
应用多尺度有限元方法研究自锚式钢箱梁悬索桥主缆锚固区受力性能与传力特征,针对以往研究中存在的不足,提出将整桥模型通过合理的连接方式统一到锚固区精细模型中以替代刚性边界条件假定的思想,提出主缆锚固区弹性边界的概念。以目前... 应用多尺度有限元方法研究自锚式钢箱梁悬索桥主缆锚固区受力性能与传力特征,针对以往研究中存在的不足,提出将整桥模型通过合理的连接方式统一到锚固区精细模型中以替代刚性边界条件假定的思想,提出主缆锚固区弹性边界的概念。以目前世界上跨度最大的自锚式悬索桥——桃花峪黄河大桥为工程背景,针对大桥主缆锚固区的受力性能,建立多尺度有限元模型。同时,根据传统的研究方法,建立缩尺有限元模型与足尺有限元模型作为对比模型。设计并完成了桃花峪黄河大桥主缆锚固结构的缩尺模型试验以作对比验证。深入的对比研究表明,试验模型、缩尺有限元模型与足尺有限元模型的结果均存在失真区,失真区范围不能被定量确定,导致研究结果不可信并带来庞大的精细有限元试算工作。应用弹性边界这一广义边界条件,提出的锚固区多尺度有限元模型可以精确地预测自锚式钢箱梁悬索桥主缆锚固区的受力性能,且不受失真区的影响,为相关研究提供了一种科学、精确、高效、实用的新思路。 展开更多
关键词 多尺度模型 自锚式悬索桥 主缆锚固区 有限元分析 边界条件
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矮塔斜拉桥分丝管索鞍区受力特征研究 被引量:14
15
作者 刘尊稳 陈兴冲 +2 位作者 张永亮 丁明波 刘正楠 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期69-74,共6页
为研究矮塔斜拉桥分丝管索鞍区混凝土应力的分布规律及其极限荷载,以京沪高铁津沪联络线特大桥主桥(主跨115m的三塔双索面矮塔斜拉桥)为背景,针对其索塔锚固区进行足尺节段模型试验,采用ANSYS软件建立索塔锚固区节段有限元模型,分析索... 为研究矮塔斜拉桥分丝管索鞍区混凝土应力的分布规律及其极限荷载,以京沪高铁津沪联络线特大桥主桥(主跨115m的三塔双索面矮塔斜拉桥)为背景,针对其索塔锚固区进行足尺节段模型试验,采用ANSYS软件建立索塔锚固区节段有限元模型,分析索塔锚固区混凝土的应力分布、极限荷载及易开裂区域。结果表明:索塔锚固区分丝管索鞍下方混凝土的横向劈裂应力、竖向压应力沿纵向、横向分布规律相似,均从桥塔中心线向两侧逐渐减小,呈抛物线形分布;索鞍下方混凝土应力分布比较均匀,结构处于弹性状态,受力满足要求;索塔锚固区的极限荷载为设计索力的1.56倍,有一定安全储备;索鞍下方混凝土易被拉裂,建议设计时适当加密该区域钢筋。 展开更多
关键词 高速铁路桥 矮塔斜拉桥 索塔锚固区 分丝管索鞍 应力 极限荷载 模型试验 有限元法
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变分原理分析混凝土箱梁的剪力滞效应 被引量:41
16
作者 蔺鹏臻 刘凤奎 +1 位作者 冀伟 张元海 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期93-98,共6页
本文针对翼板沿截面宽度方向变厚度的混凝土箱梁,利用势能变分原理,建立单室混凝土箱梁的剪滞效应分析方法。基于选定的剪力滞翘曲位移函数,提出变厚度翼板的广义截面常数计算公式。针对常见的简支梁和悬臂梁,导出集中力和均布荷载作用... 本文针对翼板沿截面宽度方向变厚度的混凝土箱梁,利用势能变分原理,建立单室混凝土箱梁的剪滞效应分析方法。基于选定的剪力滞翘曲位移函数,提出变厚度翼板的广义截面常数计算公式。针对常见的简支梁和悬臂梁,导出集中力和均布荷载作用下的考虑剪滞效应的纵向应力和竖向挠度计算公式。通过对算例混凝土简支箱梁的剪力滞效应采用板壳数值解和本文理论解的对比分析,验证本文分析方法的精度。通过改变翼板厚度,研究混凝土箱梁翼板厚度变化对剪力滞效应的影响规律。 展开更多
关键词 混凝土箱梁 剪力滞效应 变分原理 翼板变厚度
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混凝土箱梁的水化热温度分析 被引量:32
17
作者 叶见曙 阮静 +1 位作者 钱培舒 贾琳 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期7-9,共3页
通过对跨径为 16 5m的南京长江二桥北汊主桥预应力混凝土连续箱梁温度测试结果的分析 ,阐述了箱梁混凝土早期水化热温度发展的特点 ,提出了防止温差过大而引起混凝土开裂的工程措施。
关键词 预应力混凝土 箱形梁 水化热 桥梁 温度 裂缝
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钢梁桥焊接残余应力的计算机模拟 被引量:14
18
作者 卫军 汪东明 +2 位作者 刘晓春 吴志强 高宗余 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期94-99,共6页
针对焊接过程复杂的边界条件及高度非线性,基于钢结构焊接残余应力的产生机理及特点,提出钢梁桥复杂结构构造焊接残余应力的简化模型和计算机模拟的基本流程。采用热-结构单向顺序耦合的方法先进行温度场分析,后将温度场计算结果作为预... 针对焊接过程复杂的边界条件及高度非线性,基于钢结构焊接残余应力的产生机理及特点,提出钢梁桥复杂结构构造焊接残余应力的简化模型和计算机模拟的基本流程。采用热-结构单向顺序耦合的方法先进行温度场分析,后将温度场计算结果作为预定义场进行加载求解应力场,实现钢梁桥焊接残余应力的计算机模拟。基于生死单元技术采用逐步激活焊缝单元模拟焊缝材料的逐步填充过程,采取生热率的方式模拟热源的移动加载,以模拟实际焊接中沿深度方向的焊接传热过程。以沪通长江大桥正交异性钢桥面板与U肋焊接为例,采用有限元软件ANSYS分析焊接过程中的温度与应力响应,计算结果与理论规律吻合良好,验证了所提方法和基本流程的可行性。 展开更多
关键词 钢梁桥 焊接残余应力 温度场 应力场 计算机模拟 基本流程 有限元法
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铁路32m预应力活性粉末混凝土低高度梁力学性能研究 被引量:14
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作者 钟铁毅 刘志东 +2 位作者 闫志刚 季文玉 安明喆 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期11-16,共6页
针对铁路32m预应力活性粉末混凝土低高度T形梁,通过实梁静载试验和有限元分析,研究其受力性能。进行的2个循环加载试验结果表明:梁体跨中处应变沿梁高分布呈线性变化,而且该梁均呈现线弹性工作状态,平截面假定适用;梁体下翼缘的底面和... 针对铁路32m预应力活性粉末混凝土低高度T形梁,通过实梁静载试验和有限元分析,研究其受力性能。进行的2个循环加载试验结果表明:梁体跨中处应变沿梁高分布呈线性变化,而且该梁均呈现线弹性工作状态,平截面假定适用;梁体下翼缘的底面和侧面均未出现裂缝,该梁具有良好的抗裂性能。运用ANSYS有限元分析软件进行梁跨中截面受力全过程分析,得到该梁的抗裂安全系数为1.4,极限承载力安全系数大于2.28,满足相关设计规范要求。 展开更多
关键词 预应力混凝土梁 活性粉末混凝土 静载试验 力学性能 抗裂性能 安全系数
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预应力混凝土箱梁桥的温度效应分析 被引量:26
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作者 曾庆响 韩大建 +1 位作者 马海涛 谭毅平 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期2360-2366,共7页
介绍国内外几种典型规范的温度梯度计算模式,并根据箱梁常用截面尺寸范围,推导出相应的温度梯度解析表达式。以广州某预应力混凝土箱梁桥为工程实例,根据现场试验测试数据的分析,对3种折线模式的温度梯度提出相应的曲线型改进模式。根... 介绍国内外几种典型规范的温度梯度计算模式,并根据箱梁常用截面尺寸范围,推导出相应的温度梯度解析表达式。以广州某预应力混凝土箱梁桥为工程实例,根据现场试验测试数据的分析,对3种折线模式的温度梯度提出相应的曲线型改进模式。根据国内外几种典型规范的温度梯度计算规定和本文提出的相应改进温度模式分别计算实例桥梁结构在各种温度梯度作用下引起的内力分布和变形。对比分析与计算结果表明:提出的温度模式可以简化计算程序,计算所得的截面最大拉应力略大于规范模式的相应结果,这有利于箱梁的裂缝控制;截面的最大拉应力出现在箱梁顶板的底面位置;桥墩边缘截面的温度应力大于跨中截面的温度应力;在现行设计规范的温度梯度作用下,箱梁截面的最大拉应力可能大于混凝土的抗拉强度,设计中应采取裂缝预防措施。 展开更多
关键词 预应力混凝土 箱梁 温度梯度 内力 挠度
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