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Q460高强钢焊接波形钢腹板梁的剪切性能研究 被引量:1
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作者 刘勇 冀伟 +1 位作者 赵彦华 杨文娟 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第2期234-242,共9页
Q460高强钢焊接波形钢腹板抗剪强度的计算是波形钢腹板组合梁桥设计的关键问题。本文综合考虑焊接残余应力、初始几何缺陷和几何参数的影响,通过数值模拟的方法对3种常用波型的Q460高强钢波形钢腹板梁进行了非线性剪切屈曲研究。通过对... Q460高强钢焊接波形钢腹板抗剪强度的计算是波形钢腹板组合梁桥设计的关键问题。本文综合考虑焊接残余应力、初始几何缺陷和几何参数的影响,通过数值模拟的方法对3种常用波型的Q460高强钢波形钢腹板梁进行了非线性剪切屈曲研究。通过对比有限元模型的计算值和试验实测值,证明了有限元模型的正确性;分析了焊接残余应力和初始几何缺陷对高强钢焊接波形钢腹板梁抗剪强度的影响;将有限元结果与既有的波形钢腹板梁抗剪强度计算公式进行比较,并提出了抗剪强度下限计算公式。结果表明:所建立的有限元模型可用于计算波形钢腹板梁的初始刚度、极限抗剪强度、荷载-位移曲线和残余抗剪强度;焊接残余应力对抗剪强度影响较小,初始几何缺陷则具有显著影响,影响程度在剪切长细比λ_(s)>0.6后愈发明显;随着腹板厚度的增加,波形钢腹板的初始刚度和抗剪强度显著提升;波形钢腹板高度越小,钢材的利用率和残余抗剪强度越高;波形钢腹板的残余抗剪强度与波纹深度无关,而与破坏模式有关。研究成果可为高强钢焊接波形钢腹板梁抗剪强度计算与分析提供参考。 展开更多
关键词 波形腹板 高强 剪切强度 非线性 焊接残余应力 初始几何缺陷 参数分析 数值模拟
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节段预制波形钢腹板组合箱梁桥节段 存放及吊装方案的优化设计 被引量:2
2
作者 邓文琴 宋启港 +2 位作者 刘朵 彭宗卿 张建东 《江苏大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2025年第1期113-119,共7页
为了优化节段预制波形钢腹板组合箱梁桥节段划分、存放及吊装方案,以南京长江五桥引桥——立新路跨线桥为研究背景,采用数值模拟方法对波形钢腹板组合箱梁桥节段进行合理划分长度,分析标准节段梁存放及吊装期的应力变化及变形特征,并提... 为了优化节段预制波形钢腹板组合箱梁桥节段划分、存放及吊装方案,以南京长江五桥引桥——立新路跨线桥为研究背景,采用数值模拟方法对波形钢腹板组合箱梁桥节段进行合理划分长度,分析标准节段梁存放及吊装期的应力变化及变形特征,并提出合理的控制措施.结果表明:节段长度为240~400 cm时,对梁体抗弯承载力影响较小,波形钢腹板组合箱梁桥节段长度的合理划分取决于吊装及运输条件;节段梁存放层数不宜超过2层,如采用双层存放,需在波形钢腹板节段梁混凝土顶板与底板之间设置临时刚性支撑;节段梁吊装宜采用四吊点方案,即在靠近腹板处设置4个吊点,且起吊时在顶板与底板之间设置临时刚性支撑,以避免顶板变形过大,增加现场拼装控制的难度. 展开更多
关键词 波形腹板 节段预制 节段长度 存放阶段 吊装阶段 临时刚性支撑 有限元模型
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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 波形腹板-平底板组合梁 应力 应力偏载系数 模型试验 有限元法
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均匀腐蚀下钢底板波形钢腹板组合梁疲劳损伤分析 被引量:1
4
作者 韩溥禄 王根会 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期73-79,共7页
为了解均匀腐蚀对钢底板波形钢腹板组合梁疲劳损伤的影响,采用模型试验和理论分析进行研究。分别设计、制作缩尺比为1∶8.82的未腐蚀、盐腐蚀(均匀腐蚀)组合箱梁各1片,进行疲劳试验及静力试验,结合疲劳损伤理论,对比分析组合梁的试验现... 为了解均匀腐蚀对钢底板波形钢腹板组合梁疲劳损伤的影响,采用模型试验和理论分析进行研究。分别设计、制作缩尺比为1∶8.82的未腐蚀、盐腐蚀(均匀腐蚀)组合箱梁各1片,进行疲劳试验及静力试验,结合疲劳损伤理论,对比分析组合梁的试验现象、应力发展及疲劳损伤情况。结果表明:盐腐蚀梁底板的腐蚀现象明显,需重点关注,未腐蚀梁与盐腐蚀梁的疲劳破坏现象相同,均为跨中截面底板与腹板交界面处的焊点疲劳破坏,说明均匀腐蚀不会影响该交界面的焊缝成为疲劳破坏的疲劳源;盐腐蚀梁较未腐蚀梁的底板应力值更大,说明均匀腐蚀会增大同级荷载下梁体的疲劳损伤,使梁体的疲劳损伤提前发生;当锈蚀率小于20%时,盐腐蚀梁的疲劳损伤随锈独率增长整体呈现指数态势增长,锈蚀率越大这种增长越明显。 展开更多
关键词 底板波形腹板组合梁 均匀腐蚀 锈蚀率 疲劳损伤 疲劳试验 静力试验
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考虑剪切变形影响的新型波形钢腹板组合箱梁挠度计算 被引量:1
5
作者 蔡明昊 刘世忠 +1 位作者 王志鲲 张建功 《计算力学学报》 北大核心 2025年第1期115-121,138,共8页
为得到求解精度高且简便高效的新型波形钢腹板组合箱梁,考虑全截面剪切变形影响的挠度计算方法。以分析新型波形钢腹板组合箱梁箱壁剪应力分布特点入手,利用虚功原理,并引入考虑全截影响的剪切形式因子,将组合箱梁挠度分离为Euler梁理... 为得到求解精度高且简便高效的新型波形钢腹板组合箱梁,考虑全截面剪切变形影响的挠度计算方法。以分析新型波形钢腹板组合箱梁箱壁剪应力分布特点入手,利用虚功原理,并引入考虑全截影响的剪切形式因子,将组合箱梁挠度分离为Euler梁理论挠度与考虑全截面剪切变形的附加挠度,基于能量变分原理建立了全截面剪切变形附加挠度的表达式。制作了新型波形钢腹板组合箱梁实桥缩尺模型,进行了组合梁受集中荷载和均布荷载试验,并运用ANSYS有限元软件建立了组合梁空间有限元模型进行对比分析。试验结果与空间有限元计算结果验证了理论公式的正确性。参数分析表明,剪切变形对新型波形钢腹板组合箱梁挠度影响较大,相对于组合梁翼板,波形钢腹板剪切变形的影响更加突出;翼板剪切附加挠度随高跨比的增大而减小,但始终小于波形钢腹板剪切附加挠度;波形钢腹板剪切附加挠度随着宽跨比的减小而减小,当宽跨比小于0.2时,可忽略波形钢腹板剪切变形的影响。 展开更多
关键词 桥梁工程 波形腹板组合箱梁 剪切附加挠度 虚功原理 剪切形式因子
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改进型波形钢腹板组合箱梁的挠度分析
6
作者 罗奎 冀伟 +2 位作者 王秀艳 孔烜 韩振勇 《计算力学学报》 北大核心 2025年第3期450-455,461,共7页
为了精确分析改进型波形钢腹板组合箱梁(ICBGCSW)的挠度,利用有限梁段法对ICBGCSW的挠度进行了研究。首先,考虑波形钢腹板(CSW)的剪切变形和箱梁的剪力滞效应,利用势能驻值原理推导出ICBGCSW的单元刚度矩阵。随后,根据单元刚度矩阵开发... 为了精确分析改进型波形钢腹板组合箱梁(ICBGCSW)的挠度,利用有限梁段法对ICBGCSW的挠度进行了研究。首先,考虑波形钢腹板(CSW)的剪切变形和箱梁的剪力滞效应,利用势能驻值原理推导出ICBGCSW的单元刚度矩阵。随后,根据单元刚度矩阵开发了ICBGCSW的挠度分析程序,并通过室内模型试验梁挠度的有限元结果和实测结果对程序的正确性和适用性进行验证。最后,对ICBGCSW的挠度影响因素进行了研究。结果表明,利用挠度分析程序获取的挠度值与实测值和有限元值吻合较好,误差在2%以内。当高跨比小于0.069时,CSW和钢底板的厚度对挠度的影响较大;当高跨比大于0.069时,CSW和钢底板的厚度对挠度的影响可以忽略不计。本文开发的挠度分析程序使用简单,只需ICBGCSW的截面信息和材料属性即可快速获取挠度值。研究成果可为ICBGCSW的挠度分析提供一种简化分析方法。 展开更多
关键词 组合箱梁 波形腹板 单元刚度矩阵 挠度计算 参数分析
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火灾下波形钢腹板PC组合梁预应力衰变规律研究
7
作者 郑尚敏 吴志强 《桥梁建设》 北大核心 2025年第5期112-120,共9页
为给波形钢腹板PC组合梁的抗火设计提供依据,设计1片该类型组合梁,采用ANSYS软件建立火灾下该组合梁热-结构分析的有限元模型,研究其抗火性能,分析不同火灾模式、荷载比及预应力比对其预应力衰变的影响,并提出火灾下该类型组合梁预应力... 为给波形钢腹板PC组合梁的抗火设计提供依据,设计1片该类型组合梁,采用ANSYS软件建立火灾下该组合梁热-结构分析的有限元模型,研究其抗火性能,分析不同火灾模式、荷载比及预应力比对其预应力衰变的影响,并提出火灾下该类型组合梁预应力衰变系数计算公式。结果表明:火灾下,波形钢腹板PC组合梁沿截面高度方向的温度场呈显著的梯度分布,温度梯度最大可达3 426℃/m;组合梁跨中挠度曲线可分为缓慢增长、显著增长及急速增长3个阶段,且各阶段挠度增长速率呈倍速变化,缓慢增长阶段的增长速率为0.6 mm/min,急速增长阶段的增长速率为6.7 mm/min,约为缓慢增长阶段的11倍;组合梁的预应力随着延火时间的增长不断衰变,衰变速率从37.4 MPa/min减小至4.2 MPa/min;不同火灾模式下组合梁预应力衰变趋势一致;随着荷载比及预应力比的增大,预应力衰变前、中期衰变速率呈增大趋势,预应力衰变后期衰变速率基本一致;提出的火灾下组合梁预应力衰变系数计算公式能较好地预测组合梁预应力衰变。 展开更多
关键词 组合梁 波形腹板 抗火性能 预应力衰变 火灾模式 预应力比 荷载比 有限元法
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波形钢腹板组合箱梁弯扭耦合承载力计算方法
8
作者 张皓 赵秋 +2 位作者 佟兆杰 董桔灿 陈宜言 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期139-144,共6页
根据波形钢腹板的结构特点,建立了波形钢腹板组合箱梁弯扭耦合承载力计算方法,并考虑了弯矩与扭矩之间的相互作用关系。为验证所提出弯扭耦合计算方法的准确性和适用性,采用经试验验证的数值分析方法进行了参数化分析,并与计算结果进行... 根据波形钢腹板的结构特点,建立了波形钢腹板组合箱梁弯扭耦合承载力计算方法,并考虑了弯矩与扭矩之间的相互作用关系。为验证所提出弯扭耦合计算方法的准确性和适用性,采用经试验验证的数值分析方法进行了参数化分析,并与计算结果进行对比。结果表明:由数值分析方法得到的扭矩-扭率曲线和弯矩-位移曲线与试验结果吻合较好;弯扭耦合作用下,波形钢腹板组合箱梁的极限弯矩与极限扭矩之间存在相互削弱作用;通过既有规范得到的波形钢腹板组合箱梁弯扭耦合承载力结果与参数化分析结果偏差较大且偏不安全;建议的弯扭耦合承载力计算方法考虑了弯扭耦合相互作用关系,可较为准确地预测波形钢腹板组合箱梁在弯扭耦合作用下的承载力。 展开更多
关键词 桥梁工程 波形腹板 弯扭耦合承载力 相互作用关系 数值分析 计算方法
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波形钢腹板/平钢底板焊接接头构件温度场及残余应力场的有限元模拟
9
作者 张豪 张紫辰 《机械工程材料》 北大核心 2025年第9期116-123,共8页
应用基于能量守恒原理的热平衡方程和双椭球热源模型,采用ABAQUS有限元软件对Q345波形钢腹板/Q345平钢底板CO_(2)气体保护焊接头构件的温度场和残余应力场进行分析,对比了单、双面焊残余应力的变化规律,探讨了焊接路径端部对残余应力的... 应用基于能量守恒原理的热平衡方程和双椭球热源模型,采用ABAQUS有限元软件对Q345波形钢腹板/Q345平钢底板CO_(2)气体保护焊接头构件的温度场和残余应力场进行分析,对比了单、双面焊残余应力的变化规律,探讨了焊接路径端部对残余应力的影响。结果表明:模拟得到的波形钢腹板与平钢底板焊接时的熔池形貌以及温度变化曲线均与文献中的试验结果相吻合,相同时间下温度的最大相对误差为11.3%,验证了模拟方法的准确性。单面焊产生的纵向残余应力大于横向残余应力,腹板处焊趾的残余应力偏低,底板处焊根和焊趾的残余应力分布相似,整体为拉应力;随着距底板表面距离的增加,底板的横向残余应力变化不规律,纵向残余应力减小。单面焊后焊接路径端部会产生明显的应力突变。相比于单面焊,双面焊后构件的温度峰值更高,焊趾、焊根和底板中的横向残余应力变化不规律,热源二次加热导致部分区域出现应力降低以及拉应力转变为压应力的现象。 展开更多
关键词 波形腹板 底板 焊接残余应力 有限元模拟 温度场
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波形钢腹板PC组合梁桥异步施工开口箱梁安全性控制
10
作者 杨开忠 姜宇 +2 位作者 陈代昆 马亚仲 赵冬梅 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期157-164,共8页
为提升波形钢腹板PC组合梁桥异步施工安全性和稳定性,以北京达摩沟大桥为背景进行研究。利用ANSYS软件建立无横撑的3号节段顶板、4号节段底板和CSW7波形钢腹板异步施工精细化有限元模型,对无横撑开口箱梁安全性进行分析,并提出上桁架撑... 为提升波形钢腹板PC组合梁桥异步施工安全性和稳定性,以北京达摩沟大桥为背景进行研究。利用ANSYS软件建立无横撑的3号节段顶板、4号节段底板和CSW7波形钢腹板异步施工精细化有限元模型,对无横撑开口箱梁安全性进行分析,并提出上桁架撑+下平联、上下平联+中间桁架撑、上下桁架撑、剪刀撑4种临时横撑,分析对称荷载和偏载作用下有、无临时横撑对开口箱梁应力、变形和稳定性的影响。结果表明:无横撑开口箱梁异步施工主梁一阶屈曲荷载系数低于安全系数,开口箱梁稳定性不满足安全性要求,需增设临时横撑;与对称荷载作用相比,偏载作用对开口箱梁的受力、变形和稳定性更为不利;4种临时横撑可有效约束波形钢腹板横向变形,明显提升开口箱梁的稳定性;除剪刀撑外,上桁架撑+下平联、上下平联+中间桁架撑、上下桁架撑3种临时横撑对波形钢腹板横向变形约束效果基本相同。综合考虑材料、人工成本、施工速度、可操作性等影响,选择上桁架撑+下平联作为实际施工的临时横撑。增设该临时横撑后,实际施工过程中确保了主梁线形和应力处于合理范围内,大桥合龙精度控制在2 mm内。 展开更多
关键词 组合梁桥 波形腹板 异步施工 开口箱梁 临时横撑 安全性分析 稳定性 有限元法
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考虑材料非线性的波形钢腹板工字钢组合梁横向受力性能研究
11
作者 罗东志 张汶金 +2 位作者 朱文兵 夏月仙 邓文琴 《世界桥梁》 北大核心 2025年第5期77-83,共7页
为了解材料非线性对波形钢腹板工字钢组合梁桥面板横向受力性能的影响,以某三跨双工字钢波形钢腹板组合梁桥为背景,建立组合梁节段精细化有限元模型,分析桥面板受力全过程荷载~挠度曲线、有效分布宽度,并给出弯矩修正系数建议值。结果表... 为了解材料非线性对波形钢腹板工字钢组合梁桥面板横向受力性能的影响,以某三跨双工字钢波形钢腹板组合梁桥为背景,建立组合梁节段精细化有限元模型,分析桥面板受力全过程荷载~挠度曲线、有效分布宽度,并给出弯矩修正系数建议值。结果表明:受材料非线性的影响,桥面板不同位置处有效分布宽度在结构不同受力阶段有明显差异,跨中处、支承附近处、支承处有效分布宽度可按弹性阶段(开裂前)分别取3.24、3.03、0.37 m,悬臂处有效分布宽度应分阶段考虑,正常使用阶段(钢筋屈服前)取5.02 m,极限承载力阶段(钢筋屈服后)取4.32 m;荷载作用下,组合梁正、负弯矩修正系数建议按弹性阶段与破坏阶段分别取0.60与0.40。 展开更多
关键词 组合梁桥 工字 波形腹板 材料非线性 横向受力性能 有效分布宽度 弯矩修正系数 有限元法
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波形钢腹板混凝土组合梁顶推施工研究
12
作者 谢辉 唐亚森 谭文玮 《南方农机》 2025年第17期124-128,145,共6页
【目的】解决跨径较大桥梁顶推施工工艺面临的移运困难、施工周期长、结构受力安全性缺乏等问题。【方法】结合实际工程项目,提出了一种跨径60 m波形钢腹板混凝土组合梁的顶推施工方案。首先,通过在配备顶推设备的支撑结构外侧进行预制... 【目的】解决跨径较大桥梁顶推施工工艺面临的移运困难、施工周期长、结构受力安全性缺乏等问题。【方法】结合实际工程项目,提出了一种跨径60 m波形钢腹板混凝土组合梁的顶推施工方案。首先,通过在配备顶推设备的支撑结构外侧进行预制拼装,构建了波形钢腹板混凝土组合梁,并在梁体两侧对称安装了纠偏装置。其次,通过安装导梁,采用逐步顶推的方式,成功地将该组合梁推移至跨径为60 m的上跨G72分离式立交大桥的设计位置。最后,通过有限元数值模型对施工过程进行了计算和分析。【结果】施工过程中梁体和支架受力合理、稳定可靠,验证了该施工方案的优越性与合理性。【结论】本研究可为国内同类桥梁的后续建设与施工提供重要的技术参考与数据支持。 展开更多
关键词 波形腹板混凝土组合梁 数值模拟 顶推施工 应力
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波形钢腹板梁焊接残余应力分布及试验验证 被引量:5
13
作者 冀伟 刘勇 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期289-297,共9页
为研究波形钢腹板梁焊接残余应力的分布规律,通过有限元软件建立其三维热弹塑性模型,利用热-力耦合分析技术对其焊接温度场和应力场进行有限元数值仿真,采用双椭球体热源和修改单元材料属性的方法实现能量输入和焊缝填充,并将模拟计算... 为研究波形钢腹板梁焊接残余应力的分布规律,通过有限元软件建立其三维热弹塑性模型,利用热-力耦合分析技术对其焊接温度场和应力场进行有限元数值仿真,采用双椭球体热源和修改单元材料属性的方法实现能量输入和焊缝填充,并将模拟计算结果与实测值进行对比分析.结果表明:有限元预测的波形钢腹板梁残余应力分布与实测结果具有相同趋势,在波形钢腹板梁焊缝的弯折角处,残余应力发生一定幅度的连续应力波动;底板和腹板的残余应力峰值均出现在焊缝中心区域,其值分别为材料屈服强度的1.30倍和1.26倍;底板纵向残余拉应力在焊缝中心线两侧78 mm范围内急速下降后缓慢过渡为压应力,在底板较窄一侧压应力线性增大,最大值约为材料屈服强度的0.61倍;在底板较宽一侧压应力线性减小,并在边缘处转化为拉应力;焊接速度对残余应力分布扰动不大,而对残余应力峰值影响较显著;当焊接速度从150 mm/min增加至250 mm/min时,横向和纵向的残余应力最大值分别增加了27.11%和5.88%. 展开更多
关键词 波形腹板 焊接残余应力 热力学 数值模拟 焊接速度
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单箱双室变截面波形钢腹板组合梁剪应力分析 被引量:4
14
作者 冀伟 黄逸航 +3 位作者 罗奎 马凯耀 石旭辉 余壮果 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1090-1101,共12页
为了研究单箱双室变截面波形钢腹板组合箱梁(CBBCSW)的剪应力分布规律,分析了单箱双室变截面CBBCSW的顶底板与波形钢腹板(CSW)的承剪问题。基于微元体平衡和切应力互等定理推导了变截面CSW的剪应力计算公式,并与等截面CSW剪应力计算公... 为了研究单箱双室变截面波形钢腹板组合箱梁(CBBCSW)的剪应力分布规律,分析了单箱双室变截面CBBCSW的顶底板与波形钢腹板(CSW)的承剪问题。基于微元体平衡和切应力互等定理推导了变截面CSW的剪应力计算公式,并与等截面CSW剪应力计算公式进行了对比。对各项剪应力的性质展开了研究,针对变截面CBBCSW的顶底板和参与承剪机理进行了分析,提出了底板承剪比例计算公式。以室内模型试验梁和一座单箱双室变截面CBBCSW为例,采用ANSYS有限元软件分别建立了试验梁与实桥的有限元模型,研究了不同约束体系下,剪应力在CSW上的分布以及顶底板与CSW参与承剪的规律。对比不同荷载情况下,有限元计算结果与理论公式计算结果的差异,分析不同荷载工况对顶底板与CSW参与承剪的影响。此外,分析了横隔板对单箱多室CBBCSW剪力分配的影响。研究结果表明:所提公式的理论结果与试验实测结果和有限元结果吻合较好,且底板参与承剪的比例不可忽视;变截面引起的“附加剪应力”是影响剪力传递的直接原因,弯矩的大小会直接影响底板参与承剪的比例;对称荷载下中腹板与边腹板的剪力分布几乎相同,而横隔板会改变CSW上剪力分配,靠近横隔板处的部位剪应力分布更均匀。研究结果可以为实际工程中变截面CSW的剪应力和承剪比的分析提供参考依据。 展开更多
关键词 组合箱梁 波形腹板 变截面 剪应力 承剪比 有限元分析
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波形腹板钢箱-混凝土组合梁横向内力计算与分析 被引量:3
15
作者 冀伟 余壮果 罗奎 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期161-170,共10页
为精确分析波形腹板钢箱-混凝土组合梁(SBCCGCW)的横向内力,考虑波形钢腹板特性和箱梁的畸变效应,利用框架分析法推导SBCCGCW的横向弯矩计算公式;通过两座实桥横向弯矩的有限元和实测结果对所提公式的正确性进行验证;对SBCCGCW横向内力... 为精确分析波形腹板钢箱-混凝土组合梁(SBCCGCW)的横向内力,考虑波形钢腹板特性和箱梁的畸变效应,利用框架分析法推导SBCCGCW的横向弯矩计算公式;通过两座实桥横向弯矩的有限元和实测结果对所提公式的正确性进行验证;对SBCCGCW横向内力的影响因素进行研究,并根据有限元分析结果提出SBCCGCW横向内力的简化计算公式。结果表明:利用所提公式获取的横向弯矩值与有限元结果和实测结果吻合较好,误差在10%以内;横隔板会大幅度减少荷载作用点处的横向弯矩;宽高比、混凝土顶板厚度、荷载作用位置对混凝土顶板横向弯矩的影响较大,钢底板厚度变化对混凝土顶板横向弯矩的影响较小。研究成果可为SBCCGCW的横向内力计算与分析提供参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 组合箱梁 横向内力 框架分析法 波形腹板 参数分析
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波形钢腹板梁T形接头焊接仿真分析与试验研究 被引量:1
16
作者 冀伟 张鹏 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期691-698,共8页
为了解决波形钢腹板梁焊接温度场和残余应力分布尚不明确的问题,本文基于Simufact Welding软件建立三维有限元模型,对其T形接头的焊接温度场和残余应力进行了预测,并对模拟结果进行了试验验证。波形钢腹板梁的焊接温度场分布与熔池中心... 为了解决波形钢腹板梁焊接温度场和残余应力分布尚不明确的问题,本文基于Simufact Welding软件建立三维有限元模型,对其T形接头的焊接温度场和残余应力进行了预测,并对模拟结果进行了试验验证。波形钢腹板梁的焊接温度场分布与熔池中心距离有关,距离熔池中心越近,温度梯度越大;焊接残余应力以纵向残余拉应力为主,而横向残余应力的应力水平相对较低,拉压应力共存;焊接速度和底板厚度的改变只会影响残余应力的峰值大小,不会影响残余应力的分布规律。结果表明:数值模拟结果和试验实测值吻合良好,数值模拟可靠。 展开更多
关键词 桥梁工程 波形腹板 T形接头 焊接温度场 焊接残余应力 参数分析 焊接速度 腹板厚度
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波形钢腹板-钢底板组合箱梁耐火极限与设计 被引量:1
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作者 程海根 沈强 +1 位作者 郑尚敏 管冲 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期30-35,共6页
研究目的:近年来交通量的增加,由车辆碰撞或易燃物品运输车辆引起的桥梁火灾时有发生,不容忽视。为了解火灾下波形钢腹板-钢底板组合箱梁的火灾响应,采用ANSYS建立三维热-力耦合分析模型,分析火灾下组合箱梁温度场分布状态与抗弯承载力... 研究目的:近年来交通量的增加,由车辆碰撞或易燃物品运输车辆引起的桥梁火灾时有发生,不容忽视。为了解火灾下波形钢腹板-钢底板组合箱梁的火灾响应,采用ANSYS建立三维热-力耦合分析模型,分析火灾下组合箱梁温度场分布状态与抗弯承载力衰变规律,研究不同受火场景对组合箱梁耐火极限的影响,提出抗火设计方法。研究结论:(1)火灾下组合箱梁截面抗弯承载力呈三阶段发展;不同受火范围下跨中挠度随受火时间延长均呈两阶段发展;随着受火长度的增加,组合箱梁挠度增长幅度越大,受火初期受热弯曲效应作用越显著;(2)与抗力准则相比,采用挠度破坏准则判定组合箱梁的耐火极限较安全;(3)在组合箱梁底板增设不同类型的加劲肋形式,均可提高组合箱梁的耐火极限,当加劲肋材料用量相同时,与增设通长加劲肋相比,增设底板局部加劲肋对组合箱梁的耐火极限改善效果更好;(4)本研究成果可为波形钢腹板-钢底板组合箱梁的耐火极限理论分析与抗火设计提供参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 耐火极限 抗火设计 波形腹板 组合箱梁
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残余应力对桥梁波形钢腹板屈曲性能的影响
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作者 郑尚敏 吴志强 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期37-42,51,共7页
以一座1200型波形钢腹板桥梁为研究对象,基于有限元软件建立了考虑残余应力的波形钢腹板数值分析模型,以此来研究残余应力对桥梁的波形钢腹板屈曲性能影响。考虑残余应力对波形钢腹板屈曲性能的影响情况,通过分析波形钢腹板的厚度、长... 以一座1200型波形钢腹板桥梁为研究对象,基于有限元软件建立了考虑残余应力的波形钢腹板数值分析模型,以此来研究残余应力对桥梁的波形钢腹板屈曲性能影响。考虑残余应力对波形钢腹板屈曲性能的影响情况,通过分析波形钢腹板的厚度、长高比以及钢材强度变化,提出了考虑残余应力时波形钢腹板极限屈曲荷载的简化计算方法。研究结果表明:残余应力降低了波形钢腹板的极限屈曲荷载,使得波形钢腹板在屈曲后破坏速度加快;随着厚度及钢材强度的增大,波形钢腹板屈曲极限荷载对残余应力的敏感程度呈增大趋势;随着长高比的增加,波形钢腹板屈曲极限荷载对残余应力敏感程度呈减小趋势;可采用折减系数法来计算焊接残余应力对波形钢腹板屈曲性能的影响。 展开更多
关键词 桥梁工程 残余应力 波形腹板 剪切屈曲 极限荷载 简化计算方法
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新型波形钢腹板组合箱梁桥动力性能分析
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作者 吴丽丽 徐胜彦 +2 位作者 韩港豪 洪成鹏 孙培珂 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第3期138-148,共11页
对一种新型波形钢腹板组合箱梁桥结构开展了动力特性及抗震性能分析;以鄄城黄河大桥跨中箱梁段为例,建立组合箱梁桥的多尺度有限元模型,并与实测值进行了对比,验证了多尺度模型的有效性;基于此设计了该新型波形钢腹板组合箱梁的截面参数... 对一种新型波形钢腹板组合箱梁桥结构开展了动力特性及抗震性能分析;以鄄城黄河大桥跨中箱梁段为例,建立组合箱梁桥的多尺度有限元模型,并与实测值进行了对比,验证了多尺度模型的有效性;基于此设计了该新型波形钢腹板组合箱梁的截面参数,采用多尺度建模方法研究了各参数变化对箱梁动力特性的影响规律,通过地震反应谱法分析了该结构在各向地震作用下的结构响应。结果表明:箱梁横隔板的数量和厚度是结构动力特性的敏感参数,对结构的扭转刚度影响很大;增大波形钢腹板厚度可有效提高结构刚度,且刚度增大对频率的影响程度大于质量增大对频率的影响,建议腹板厚度宜设为20~30 mm;槽形钢板可有效提高截面的抗弯刚度,尤其对结构竖向弯曲模态影响较大;横向地震作用对混凝土顶板和横隔板应力的影响最大,纵向地震力对波形钢腹板应力的影响最大,竖向地震力对混凝土底板和槽形钢板的应力影响较大。 展开更多
关键词 波形腹板组合箱梁 FRP筋 多尺度建模 动力特性 地震反应谱
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大跨度钢底板-波形钢腹板组合箱梁桥设计 被引量:3
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作者 胡志红 赵鹏磊 +1 位作者 刘建 丁德豪 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期117-124,共8页
武松高速武汉段通顺河3号特大桥主桥采用(95+170+95)m连续组合箱梁桥,左、右幅错孔布置。主梁采用单箱单室钢底板-波形钢腹板组合箱梁(墩顶主梁为钢-混结合段),由混凝土顶板和钢主梁通过双PBL剪力键组合而成,单幅顶板宽16.75 m,中墩支... 武松高速武汉段通顺河3号特大桥主桥采用(95+170+95)m连续组合箱梁桥,左、右幅错孔布置。主梁采用单箱单室钢底板-波形钢腹板组合箱梁(墩顶主梁为钢-混结合段),由混凝土顶板和钢主梁通过双PBL剪力键组合而成,单幅顶板宽16.75 m,中墩支点梁高9.2 m,边墩支点及跨中梁高3.8 m。钢主梁由上翼缘板、波形钢腹板、钢底板和横隔板组成,标准节段长4.8 m,波形钢腹板采用1600型,顶部设置带双PBL剪力键的上翼缘板,钢底板加劲采用板肋和T肋,钢梁节段内设置实腹式和桁架式2种形式的横隔板。混凝土顶板厚32 cm,采用C60高性能混凝土,在箱梁顶板内设置体内预应力体系,并在箱室内设置体外预应力体系。钢-混结合段波形钢腹板采用埋入的连接方式伸入到混凝土腹板内,底板钢-混结合构造中墩处采用“钢格室+剪力键+后承压板”的形式,边墩处采用钢底板上设置剪力键并外包混凝土底板的形式。单幅主墩采用门式框架墩,基础为整体式承台及直径2.2 m钻孔灌注桩。上部结构0号块和边跨现浇段采用支架现浇法施工,悬臂段采用异步挂篮拼装(浇筑)施工,按先边跨后中跨的顺序合龙。采用有限元软件建立主桥杆系模型和边跨实体模型进行结构分析,结果表明该桥各项指标均满足规范要求。 展开更多
关键词 连续梁桥 组合箱梁 波形腹板 底板 预应力 异步悬臂施工 桥梁设计
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