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钢桁腹-混凝土组合箱梁局部外接节点静载试验及极限承载力计算研究 被引量：1
1
作者 谭映梁 祝兵 崔圣爱 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期69-76,共8页
为了解钢桁腹-混凝土组合箱梁(顶、底板为混凝土结构,腹杆为钢结构)外接节点在水平荷载作用下的受力性能,以某钢桁腹-混凝土组合箱梁桥方案为背景,选取钢腹杆轴力最大节点设计、制作缩尺比为1∶3的钢桁腹-混凝土组合箱梁局部外接节点试... 为了解钢桁腹-混凝土组合箱梁(顶、底板为混凝土结构,腹杆为钢结构)外接节点在水平荷载作用下的受力性能,以某钢桁腹-混凝土组合箱梁桥方案为背景,选取钢腹杆轴力最大节点设计、制作缩尺比为1∶3的钢桁腹-混凝土组合箱梁局部外接节点试件(由混凝土弦杆、方形钢腹杆、节点板组成,原混凝土板简化为混凝土弦杆)并开展静载试验,分析外接节点试件静载试验现象及破坏模式、荷载~位移曲线,以及混凝土弦杆、节点板和钢腹杆的应力分布规律,并基于有效宽度法及撕裂面法与最大强度准则提出外接节点极限承载力计算方法。结果表明:外接节点试件的破坏模式为节点板拉剪断裂失效,极限承载力为设计荷载的5.71倍,承载能力满足要求;混凝土弦杆压应力沿加载方向逐渐减小,沿竖直方向从上往下逐渐增大;节点板应力沿加载方向总体上先增后减,外露节点板是节点受力的关键构件;外接节点极限承载力由节点板和钢腹杆中较弱者控制,采用所提出的计算方法得到的外接节点极限承载力计算值与试验结果相差小于6%。 展开更多
关键词 组合梁 钢桁腹-混凝土组合箱梁 外接节点 破坏模式 极限承载力 静载试验 计算方法
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考虑节点刚度的钢桁腹连续箱梁桥多尺度分析 被引量：7
2
作者 周凌宇 薛宪鑫 +1 位作者 李龙祥 侯文崎 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2851-2860,共10页
为探究某在建4×60 m钢桁腹-混凝土连续箱梁桥新型桥梁结构的工作性能,建立精细化非线性节点模型,求解节点转动刚度曲线,并通过界面连接关系,建立适用于连续组合桥梁腹杆与负弯矩区受力性能研究的多尺度模型。研究结果表明:考虑组... 为探究某在建4×60 m钢桁腹-混凝土连续箱梁桥新型桥梁结构的工作性能,建立精细化非线性节点模型,求解节点转动刚度曲线,并通过界面连接关系,建立适用于连续组合桥梁腹杆与负弯矩区受力性能研究的多尺度模型。研究结果表明:考虑组合节点初始转动刚度时,成桥状态腹杆受弯矩较小,可采用节点铰接的简化设计方法;负弯矩区腹板在弦杆和腹杆共同作用下,上部受拉下部受压,应力呈阶梯状分布,其中受腹杆轴力影响最大,应沿主拉应力迹线方向配置预应力钢束;竖向荷载作用下顶板存在正剪力滞效应,节点处顶板存在负剪力滞效应。 展开更多
关键词 钢桁腹.混凝土连续箱梁 转动刚度 界面连接 多尺度
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钢桁腹式混凝土组合箱梁的扭转效应分析 被引量：13
3
作者 杨霞林 于小芹 张元海 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期230-238,共9页
结合钢桁腹式混凝土组合箱梁的结构特点,基于薄壁箱梁扭转理论,推导出组合箱梁闭口断面的混凝土顶底板和换算钢腹板的扭转翘曲应力表达式,进而推导出组合箱梁约束扭转控制微分方程;利用初参数法求解微分方程,并分析出翘曲双力矩以及扭... 结合钢桁腹式混凝土组合箱梁的结构特点,基于薄壁箱梁扭转理论,推导出组合箱梁闭口断面的混凝土顶底板和换算钢腹板的扭转翘曲应力表达式,进而推导出组合箱梁约束扭转控制微分方程;利用初参数法求解微分方程,并分析出翘曲双力矩以及扭转翘曲正应力随梁跨的变化规律。通过有限元模拟分析,将有限元值和理论值进行比较,结果吻合良好。研究表明,翘曲双力矩在集中扭矩作用处达到最大值,并且衰减速度很快,使得该处箱梁截面的翘曲应力达到最大值,箱梁的翘曲双力矩在远离集中扭矩作用处几乎为零,翘曲正应力也几乎为零;有限元数值与理论数值的差值百分比在10%以内,说明本文建立的理论计算方法合理可行。 展开更多
关键词 组合箱梁 钢桁腹 扭转效应 微分方程 有限元模拟
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钢桁腹式混凝土组合箱梁的挠度计算 被引量：3
4
作者 杨霞林 张岩 冀伟 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2020年第5期130-136,共7页
为了研究钢桁腹式混凝土组合箱梁的挠度计算方法和影响其挠度变化的因素,将钢桁腹杆换算为具有等效厚度的换算钢腹板,对悬臂板纵向位移函数进行修正,再利用变分法原理推导综合考虑腹杆剪切变形和剪力滞效应的挠度计算公式.运用有限元软... 为了研究钢桁腹式混凝土组合箱梁的挠度计算方法和影响其挠度变化的因素,将钢桁腹杆换算为具有等效厚度的换算钢腹板,对悬臂板纵向位移函数进行修正,再利用变分法原理推导综合考虑腹杆剪切变形和剪力滞效应的挠度计算公式.运用有限元软件ANSYS建立组合箱梁的有限元模型,对有限元数值计算值和理论计算值进行比较分析,并在此基础上研究高跨比和腹杆水平倾角对组合箱梁由腹杆剪切变形和剪力滞效应产生的附加挠度的影响.研究结果表明:对组合箱梁悬臂板纵向位移函数进行修正可提高挠度计算精度;对于处于合理高跨比的组合箱梁而言,其腹杆的剪切变形和剪力滞效应产生的附加挠度不可忽略;组合箱梁腹杆水平倾角仅会对腹杆剪切变形引起的附加挠度产生影响. 展开更多
关键词 桥梁工程 钢桁腹式混凝土组合箱梁 变分法 挠度 剪切变形 修正悬臂板纵向位移函数
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钢桁腹式混凝土组合箱梁翼板纵向应力的计算方法研究 被引量：11
5
作者 张岩 杨霞林 冀伟 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期642-649,共8页
为研究钢桁腹式混凝土组合箱梁翼板纵向应力沿横桥向的分布情况,运用有限元软件ANSYS建立一座35 m等截面简支钢桁腹式混凝土组合箱梁的有限元模型,考虑斜向腹杆杆力作用会使翼板产生附加轴力及相应的附加应力,故利用能量变分法原理推导... 为研究钢桁腹式混凝土组合箱梁翼板纵向应力沿横桥向的分布情况,运用有限元软件ANSYS建立一座35 m等截面简支钢桁腹式混凝土组合箱梁的有限元模型,考虑斜向腹杆杆力作用会使翼板产生附加轴力及相应的附加应力,故利用能量变分法原理推导出组合箱梁的翼板纵向弯曲应力和纵向附加应力计算公式,并据此探讨适用于计算组合箱梁的翼板纵向应力的方法。将有限元值和理论值进行比较,吻合程度良好。研究结果表明,组合箱梁的下翼板纵向应力可采用纵向弯曲应力计算公式进行计算;为获得组合箱梁的翼板附加轴力,可将组合箱梁的钢桁腹杆和混凝土纵梁取出,认为两者通过节点构造共同构成平面桁架,翼板附加轴力即为平面桁架的弦杆杆力;组合箱梁的上翼板纵向应力可通过纵向弯曲应力和经修正的纵向附加应力叠加获得。 展开更多
关键词 桥梁工程 翼板纵向应力 能量变分法 钢桁腹式混凝土组合箱梁 翼板附加轴力
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钢桁腹-混凝土组合箱梁畸变效应研究 被引量：1
6
作者 李永鹏 丁南宏 冀伟 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1016-1022,共7页
为研究梯形截面的钢桁腹-混凝土组合箱梁的畸变效应,在薄壁箱梁理论的基础上,考虑钢桁腹杆的力学特性,应用改进的板元分析法建立畸变控制微分方程,并给出畸变解析解。通过ANSYS建立实体模型验证所推公式的正确性。结合数值算例,对比分... 为研究梯形截面的钢桁腹-混凝土组合箱梁的畸变效应,在薄壁箱梁理论的基础上,考虑钢桁腹杆的力学特性,应用改进的板元分析法建立畸变控制微分方程,并给出畸变解析解。通过ANSYS建立实体模型验证所推公式的正确性。结合数值算例,对比分析在均布畸变荷载作用下相同截面参数的钢桁腹-混凝土组合箱梁和传统混凝土箱梁的畸变翘曲正应力,并分析梁宽和钢腹杆俯角对组合箱梁畸变内力的影响。结果表明,相同截面参数下,由于组合箱梁钢桁腹杆的纵向刚度很小,其畸变翘曲正应力为混凝土箱梁的1.71倍;梁宽对畸变内力影响较大,当梁宽增加至4.5 m时,畸变双力矩和畸变矩分别增大至3.68倍和1.36倍,且前者在纵向上双峰的分布趋势逐渐平缓;腹杆俯角对畸变双力矩影响较大,当腹杆俯角增加至27°时,畸变双力矩减小了约14.3%,但其对畸变矩影响很小。 展开更多
关键词 钢桁腹-混凝土组合箱梁 畸变效应 梯形截面箱梁 板元分析法 畸变解析解 畸变双力矩
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钢-预应力混凝土连续组合箱形梁的整体性能分析 被引量：1
7
作者 钟新谷 余志武 蒋丽忠 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期76-80,共5页
视多室箱梁单位宽度为空腹桁架 ,取桁架的每根杆件为一平面梁单元 ,用三次插值函数描述其位移 ,单元节点位移参数用三次多项式表示为箱梁梁段单元节点位移参数的函数。这样箱梁梁段单元可分为翼板 (顶底板 )、腹板 (斜腹板 )、伸臂和横... 视多室箱梁单位宽度为空腹桁架 ,取桁架的每根杆件为一平面梁单元 ,用三次插值函数描述其位移 ,单元节点位移参数用三次多项式表示为箱梁梁段单元节点位移参数的函数。这样箱梁梁段单元可分为翼板 (顶底板 )、腹板 (斜腹板 )、伸臂和横隔板单元。在进行有限元分析时将其直接迭加至总体刚度矩阵 ,编制相应的程序后可任意分析单箱多室、多箱多室及不规整的多种材料组成的组合箱梁。同时能分析箱梁的畸变、翘曲、局部变形、剪力滞后和荷载横向分布等。用本文编制的程序进行了一座复杂的钢 -预应力混凝土连续组合箱梁桥计算 。 展开更多
关键词 桥梁 箱形梁 钢-预应力混凝土连续箱合梁 空腹桁架 有限元 整体性能
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钢桁腹-混凝土组合梁桥受弯性能分析 被引量：10
8
作者 杭子豪 刘朵 +1 位作者 张建东 周叮 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1564-1572,I0013,共10页
基于欧拉-伯努利梁理论,分析钢桁腹-混凝土组合梁桥的受弯性能。考虑到腹杆在纵向的不连续性,通过对腹杆进行受力分析,将腹杆的受力等效为轴力和面内弯矩,分别作用在顶板和底板上。引入奇异函数建立梁挠曲的微分方程,根据支座边界条件... 基于欧拉-伯努利梁理论,分析钢桁腹-混凝土组合梁桥的受弯性能。考虑到腹杆在纵向的不连续性,通过对腹杆进行受力分析,将腹杆的受力等效为轴力和面内弯矩,分别作用在顶板和底板上。引入奇异函数建立梁挠曲的微分方程,根据支座边界条件和腹杆节点的位移协调方程求解出所有的未知系数,得到了顶板和底板在不同荷载下的挠曲函数以及腹杆的轴力。根据腹杆的轴力确定腹杆的破坏荷载以及破坏形式。最后通过ANSYS建立实体有限元模型,对比了不同腹杆倾角下顶板的挠度和腹杆轴力,计算结果与有限元结果误差在5%左右。说明该方法能计算在弯曲荷载下,任意点的挠度和所有腹杆的轴力,计算方法既简单又能满足精度要求。 展开更多
关键词 钢桁腹-混凝土组合梁桥 欧拉-伯努利梁理论 奇异函数 ANSYS 挠度 腹杆内力
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预应力混凝土连续箱梁合龙段梁底裂缝产生原因及其整治 被引量：5
9
作者 姜钟杰 《铁道建筑》 北大核心 2001年第10期6-8,共3页
营口—大石桥公路大石桥南出口的跨铁路立交桥 ,系三孔斜支承预应力混凝土连续箱梁 ,使用中发现合龙段处梁底出现规则裂缝。分析后认为裂缝由于预应力钢束锚固过于集中所致 ,采取修补措施后未再发现裂缝。此问题值得引起设计部门注意。
关键词 裂缝 预应力钢束 锚固 立交桥 预应力混凝土连续箱梁 整治措施 产生原因
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济南长清黄河公路大桥主桥设计方案比选 被引量：5
10
作者 王志英 徐召 +2 位作者 王洺鑫 赵洪蛟 张常勇 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期97-102,共6页
济南长清黄河公路大桥主桥为(102+4×168+102)m的变高钢桁架连续梁桥。对该桥钢桁梁型式,主桁型式,桥面板类型、结构体系及其与纵横梁及下弦的结合方式以及节间横梁、横联设置与否等结构设计方案进行比选。从结构强度、刚度、经济... 济南长清黄河公路大桥主桥为(102+4×168+102)m的变高钢桁架连续梁桥。对该桥钢桁梁型式,主桁型式,桥面板类型、结构体系及其与纵横梁及下弦的结合方式以及节间横梁、横联设置与否等结构设计方案进行比选。从结构强度、刚度、经济性等方面综合考虑,最终推荐采用下承式钢桁梁桥;设2片主桁,间距27m,主桁采用不带竖杆的三角形桁架;桥面采用纵横梁体系混凝土桥面板,桥面板与纵横梁及钢桁梁下弦杆结合;设置上平联、桥门架,不设横联、下平联;不设节间横梁的桥梁设计方案。目前该方案已顺利实施。 展开更多
关键词 连续梁桥 钢桁梁 主桁 混凝土桥面板 纵横梁体系 节间横梁 横联 方案比选
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