不同截面形式钢-混组合梁桥面板横向受力性能分析 被引量：4

1

作者 邓文琴 张汶金 +1 位作者 刘朵 张建东 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期116-123,共8页

为研究不同截面形式对钢-混组合梁桥面板横向弯曲效应的影响,以山东九龙东枢纽天桥为背景进行研究。采用有限元软件建立4种截面主梁(波形钢腹板工字梁、波形钢腹板箱梁、平钢板工字梁及混凝土箱梁)精细化模型,对比分析轮载作用数量、轮... 为研究不同截面形式对钢-混组合梁桥面板横向弯曲效应的影响,以山东九龙东枢纽天桥为背景进行研究。采用有限元软件建立4种截面主梁(波形钢腹板工字梁、波形钢腹板箱梁、平钢板工字梁及混凝土箱梁)精细化模型,对比分析轮载作用数量、轮载横向作用位置对桥面板有效分布宽度的影响,同时对自重、轮载作用以及二者共同作用下的桥面板横向弯矩进行分析,并与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362—2018,简称《桥规》)计算值进行对比。结果表明:双轮载作用下的桥面板有效分布宽度明显大于单轮载作用下的桥面板有效分布宽度,横向设计时应考虑轮载作用数量对桥面板安全设计的影响;钢-混组合梁桥面板有效分布宽度计算时,当轮载作用在横向跨中、支承附近处,采用《桥规》计算,当轮载作用在支承、悬臂板处,建议桥面板有效分布宽度修正系数分别取0.60、1.50;建议波形钢腹板工字梁、波形钢腹板箱梁、平钢板工字梁桥面板弯矩修正系数在轮载作用下分别取0.60、0.60、0.65,在自重、轮载共同作用下分别取0.55、0.55、0.60。 展开更多

关键词 钢-混组合梁桥 截面形式 横向受力 有效分布宽度 弯矩 修正系数 有限元法

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桥面板施工顺序对钢-混组合梁桥的受力影响研究及优化 被引量：7

2

作者 姜博 彭友松 +1 位作者 权新蕊 王刚 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期149-156,共8页

为分析桥面板施工顺序对钢-混组合梁桥成桥受力性能的影响并优化现有的桥面板施工顺序,基于钢-混组合梁桥的受力过程,以交通部颁发的装配化钢-混组合梁通用图为依托,选取3×40 m钢-混组合连续梁桥为对象进行研究。采用桥梁博士软件... 为分析桥面板施工顺序对钢-混组合梁桥成桥受力性能的影响并优化现有的桥面板施工顺序,基于钢-混组合梁桥的受力过程,以交通部颁发的装配化钢-混组合梁通用图为依托,选取3×40 m钢-混组合连续梁桥为对象进行研究。采用桥梁博士软件建立钢-混组合梁桥有限元模型,以桥面板施工工序和结构体系转换时间为变量,分析7种桥面板施工顺序下的结构受力性能。结果表明:钢-混组合截面的受力模式分为一次受力状态和分阶段受力状态,其中采用一次受力状态的施工顺序具有施工方便、成桥整体刚度大、钢梁应力小的优点,但存在支点处桥面板拉应力过大的缺点;分阶段受力状态的施工顺序能有效降低支点处桥面板拉应力,但成桥钢梁应力偏大,结构刚度不足。针对采用上述2种受力模式的施工顺序不能兼顾结构成桥性能(钢梁应力、整体刚度等)较优与控制支点桥面板拉应力的问题,提出优化的混合受力状态的施工顺序,该顺序既保留了一次受力状态较优的成桥性能又显著降低了支点处桥面板拉应力,兼顾了上述2种受力模式的优点,可为钢-混组合梁桥的设计和施工提供参考。 展开更多

关键词 钢-混组合梁桥 桥面板 结构体系转换 施工顺序 受力性能 有限元法

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狮子洋通道钢-混组合梁桥结构选型研究 被引量：11

3

作者 欧阳泽卉 师少辉 朱玉 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2023年第S01期76-83,共8页

狮子洋通道全长约35 km,为高速公路+城市道路双层复合过江通道,过江段采用双层桥梁方案(上层为高速公路,下层为市政道路),多处主线桥设计采用50~80 m跨径桥梁,主梁采用钢-混组合梁结构。通过对简支和连续体系进行比选,该项目采用结构简... 狮子洋通道全长约35 km,为高速公路+城市道路双层复合过江通道,过江段采用双层桥梁方案(上层为高速公路,下层为市政道路),多处主线桥设计采用50~80 m跨径桥梁,主梁采用钢-混组合梁结构。通过对简支和连续体系进行比选,该项目采用结构简支、桥面连续的结构体系,并配合暗帽梁的设计方案;通过对工字形钢板组合梁、整体式钢箱组合梁、波形钢腹板组合梁、钢桁腹组合梁、分体式小钢箱组合梁进行比选,选择分体式小钢箱作为该项目钢-混组合梁的钢主梁形式;通过对结构受力性能、经济性、施工便利性、运输便利性和对变宽路段的适应性等综合分析比选,钢主梁采用4片主梁方案,该方案有利于设计、制造及施工标准化,结构受力更合理、造价更经济。从施工场地、设备、工期和安全性等方面分析,该项目施工采用标准化加工钢结构、工厂化预制混凝土桥面板,在桥位上通过湿接缝和集束式剪力钉形成组合结构的方案。 展开更多

关键词 钢-混组合梁桥 结构选型 简支体系 分体式小钢箱组合梁 有限元法 桥梁设计

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考虑结构性能退化的钢-混组合梁桥疲劳寿命研究 被引量：7

4

作者 张立奎 孙晓彤 +2 位作者 金大帅 王佐才 李德安 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第12期1670-1676,共7页

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... 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。 展开更多

关键词 钢-混组合梁桥 桥梁疲劳 性能退化 疲劳寿命 随机车流

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既有钢-混组合梁桥概率评估方法及应用 被引量：5

5

作者 张世蒙(编译) 王贵春(编译) 《世界桥梁》 北大核心 2021年第1期95-100,共6页

为准确评估既有钢-混组合梁桥的安全性,提出一种基于可靠性的概率评估方法。该方法首先结合使用荷载和极限荷载下的试验结果,采用非线性有限元法对全部结构响应进行参数敏感性分析,得到关键参数,进行模型识别,确定最佳模型;然后引入贝... 为准确评估既有钢-混组合梁桥的安全性,提出一种基于可靠性的概率评估方法。该方法首先结合使用荷载和极限荷载下的试验结果,采用非线性有限元法对全部结构响应进行参数敏感性分析,得到关键参数,进行模型识别,确定最佳模型;然后引入贝叶斯推断,结合补充试验结果,增加输入参数的可靠性,基于可靠性评估法对结构安全性进行评估。将该方法应用于某钢-混组合梁桥中,结果显示:模型识别和贝叶斯推断提高了模型的准确性,模型参数值接近或高于初始值,变异系数值低于初始值,该桥抗力大于荷载,安全可靠性指标较高。该方法对钢-混组合梁桥以及其它类型的桥梁结构设计和安全评估提供了参考。 展开更多

关键词 钢-混组合梁桥 概率评估法 可靠性 关键参数 模型识别 贝叶斯推断

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双边工字钢-混组合曲线梁桥收缩徐变效应研究 被引量：2

6

作者 闫磊 邢俊鹏 +1 位作者 牛哲 刘金鑫 《桥梁建设》 北大核心 2025年第1期95-102,共8页

为了解收缩徐变对双边工字钢-混组合曲线梁桥受力性能的影响,以该类型某3×35 m曲线梁为背景,开展模型试验及有限元分析。按1∶5的缩尺比制作曲率半径92 m的2×7 m试验梁,先对承载自重+配重3个月的试验梁挠度、应力进行观测,再... 为了解收缩徐变对双边工字钢-混组合曲线梁桥受力性能的影响,以该类型某3×35 m曲线梁为背景,开展模型试验及有限元分析。按1∶5的缩尺比制作曲率半径92 m的2×7 m试验梁,先对承载自重+配重3个月的试验梁挠度、应力进行观测,再使该试验梁承受自重+配重+开裂荷载11个月(即14个月龄期)进行同等观测。采用有限元法对不同曲率半径下3×35 m曲线组合梁桥的钢主梁挠度、应力长期(10年)增长系数取值进行研究。结果表明:14个月龄期后,试验梁挠度增加,增量约为初始挠度的10%,曲线内、外侧钢主梁挠度差可忽略不计;中支点处应力增加,距梁端0.4L(L为该跨跨径)处应力减少。当3×35 m曲线梁桥的曲率半径由460 m增加至1000 m时,对于挠度长期增长系数,中跨跨中处曲线内侧钢主梁由0.35线性变化至0.06、曲线外侧钢主梁由-1.13线性变化至-0.18,边跨距梁端0.4L处曲线内、外侧钢主梁不变,均取1.1;对于应力长期增长系数,中跨跨中处曲线内侧钢主梁由-0.44线性变化至-0.36、曲线外侧钢主梁由-0.27线性变化至-0.34,边跨距梁端0.4L处曲线内、外侧钢主梁不变,分别取0.89、0.90,中支点处的曲线内、外侧钢主梁不变,分别取1.35、1.30。 展开更多

关键词 钢-混组合梁桥 曲线梁桥 收缩徐变 应力 挠度 曲率半径 缩尺模型试验 有限元法

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曲线变宽钢-混凝土叠合板组合连续梁桥设计关键技术 被引量：1

7

作者 唐炜 巫山 +2 位作者 吴桢灏 孙秀贵 王巍 《桥梁建设》 北大核心 2025年第1期132-138,共7页

长益复线潇湘北路跨线桥为主跨105 m的曲线变宽钢-混凝土叠合板组合连续梁桥,为提升该桥受力性能,综合应用了叠合板技术、预应力锚固区UHPC桥面板技术、抗拔不抗剪(URSP)连接件技术以及双重组合技术。除预应力锚固区外,其余区段桥面板... 长益复线潇湘北路跨线桥为主跨105 m的曲线变宽钢-混凝土叠合板组合连续梁桥,为提升该桥受力性能,综合应用了叠合板技术、预应力锚固区UHPC桥面板技术、抗拔不抗剪(URSP)连接件技术以及双重组合技术。除预应力锚固区外,其余区段桥面板均采用由底层混凝土预制板和上层混凝土现浇层组成的叠合板,可在保证桥梁整体性和无支模施工的同时,使收缩徐变作用下混凝土板和钢梁应力较全现浇板降低。预应力锚固区采用UHPC桥面板,并在边跨增设1道预应力束,可有效避免该区域混凝土的损伤。在中支点两侧各32 m范围布置URSP连接件,可释放抗剪约束的同时保留抗拔作用,配合预应力技术可将频遇组合下的负弯矩区混凝土板压应力水平控制在1.12 MPa以内。在中支点两侧各20 m范围内负弯矩区设置混凝土底板与钢梁底板进行组合(双重组合技术),并结合组合梁顶部URSP连接件技术,可使负弯矩区组合梁形成一个倒置的“正弯矩组合梁”效应,从而降低负弯矩区钢梁底板应力。 展开更多

关键词 钢-混组合梁桥 混凝土叠合板 预应力 UHPC URSP连接件 双重组合技术 桥梁设计

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钢-混组合梁结构噪声研究

8

作者 林玉森 瓮子涵 +2 位作者 赵鹤轩 焦世旺 王军文 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期99-106,共8页

研究目的:为了分析列车高速通过钢-混组合梁桥时因振动产生的结构噪声,本文采用边界元法与统计能量法相结合的方法,建立32 m钢-混组合梁桥有限元模型、31自由度的列车模型及轨道模型,分析列车在轨道不平顺的激励下通过桥梁时的扣件力,... 研究目的:为了分析列车高速通过钢-混组合梁桥时因振动产生的结构噪声,本文采用边界元法与统计能量法相结合的方法,建立32 m钢-混组合梁桥有限元模型、31自由度的列车模型及轨道模型,分析列车在轨道不平顺的激励下通过桥梁时的扣件力,并将扣件力作为声学边界条件,进而求解声场中各场点的声压级以及桥梁各板件对峰值声压级的贡献量。研究结论:(1)高速列车通过钢-混组合梁桥时,噪声的峰值声压级为76.5 dB(A);(2)列车以相同时速通过单箱单室和单箱双室钢-混组合梁时,桥梁结构噪声的峰值声压级基本相同,但桥梁各板件对于峰值声压级的贡献量不同;(3)列车通过单箱单室钢-混组合梁桥时,各板件对峰值声压级的贡献量为:腹板>翼缘板>底板>顶板>横隔板;(4)列车通过单箱双室钢-混组合梁桥时,各板件对峰值声压级的贡献量为:翼缘板>顶板>腹板>底板>横隔板;(5)本研究成果可为探究钢-混组合梁桥结构噪声产生机理及减振降噪措施提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 钢-混组合梁桥 车桥耦合 结构噪声 边界元法 统计能量法

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考虑温度和湿度变化的钢-混组合连续梁桥徐变效应分析 被引量：17

9

作者 卢志芳 刘沐宇 李倩 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期2650-2657,共8页

针对现有规范徐变模型中环境温度和相对湿度未根据实际温度和湿度变化而取固定值的问题,通过研究桥梁实际变化的环境温度和相对湿度,构建环境温度和相对湿度变化函数,嵌入CEB-FIP 90徐变模型,建立考虑混凝土桥梁实际工作环境的温湿变化... 针对现有规范徐变模型中环境温度和相对湿度未根据实际温度和湿度变化而取固定值的问题,通过研究桥梁实际变化的环境温度和相对湿度,构建环境温度和相对湿度变化函数,嵌入CEB-FIP 90徐变模型,建立考虑混凝土桥梁实际工作环境的温湿变化徐变模型,并通过试验数据验证模型的正确性。研究结果表明:考虑温度和湿度变化的徐变系数与试验值更吻合;采用数值模拟的方法开展港珠澳大桥组合连续梁桥徐变效应分析,明确了成桥10 a间温度和湿度变化对组合连续梁桥的最大应力和长期变形的影响规律,温湿变化徐变模型计算的最大挠度比规范值大10%以上,这表明考虑温度和湿度变化计算徐变的必要性,为合理、可靠进行桥梁结构的徐变效应分析提供了一种新方法。 展开更多

关键词 混凝土徐变 环境温度 环境相对湿度 温湿变化徐变模型 钢-混组合梁桥

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120 m跨钢-混组合连续梁桥施工方案研究 被引量：9

10

作者 岳秀鹏 孟姣 +2 位作者 张文亮 庄亮东 王宏博 《世界桥梁》 北大核心 2023年第1期58-63,共6页

长深高速高青—广饶段小清河特大桥主桥为主跨120 m的钢-混组合连续梁桥。结合该桥施工环境特点以及吊装法、顶推法和悬拼法的适用性,提出采用边跨分节段吊装、中跨悬拼的施工方案。为选择合理的悬拼方案,采用MIDAS Civil软件建立该桥... 长深高速高青—广饶段小清河特大桥主桥为主跨120 m的钢-混组合连续梁桥。结合该桥施工环境特点以及吊装法、顶推法和悬拼法的适用性,提出采用边跨分节段吊装、中跨悬拼的施工方案。为选择合理的悬拼方案,采用MIDAS Civil软件建立该桥空间杆系有限元模型,对比无支撑悬拼、扣索悬拼与钢桁架辅助悬拼3种悬拼方案的桥梁跨中挠度、应力和材料用量,选择施工速度最快、材料成本最低的无支撑悬拼方案。对无支撑悬拼方案的底板混凝土厚度及铺设长度2个关键设计参数的取值进行了分析,得出底板混凝土厚度取300 mm、铺设长度取9 m时,可有效提升结构整体刚度,减少跨中挠度,保证合龙精度,降低钢梁底板应力。 展开更多

关键词 钢-混组合梁桥 施工方案 悬拼施工 底板混凝土 应力 竖向刚度 有限元法

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局部浇筑UHPC的Y型开孔钢板连接件抗剪性能研究

11

作者 胡梦涵 倪玉龙 +1 位作者 韩强 杜修力 《土木工程学报》 北大核心 2025年第11期102-116,共15页

为实现钢-混组合梁桥抗剪连接件施工便捷性以满足桥梁快速建造需求,文章利用钢板端部混凝土承压能力,以及超高性能混凝土(UHPC)早强与抗压性能,研发局部浇筑UHPC的Y型开孔钢板(Y-PBL)连接件。对12组试件开展推出试验,揭示新型连接件在... 为实现钢-混组合梁桥抗剪连接件施工便捷性以满足桥梁快速建造需求,文章利用钢板端部混凝土承压能力,以及超高性能混凝土(UHPC)早强与抗压性能,研发局部浇筑UHPC的Y型开孔钢板(Y-PBL)连接件。对12组试件开展推出试验,揭示新型连接件在剪力作用下的破坏模式与抗剪机理;建立三维有限元模型,分析关键参数对新型连接件抗剪性能的影响规律;提出局部浇筑UHPC的Y-PBL连接件抗剪承载力公式、抗剪刚度模型、峰值滑移模型及荷载-滑移曲线方程。研究结果表明:局部浇筑UHPC的Y-PBL连接件表现出较好延性行为,贯穿钢筋发生明显弯剪变形,开孔钢板发生明显塑性变形,所研发的连接件在各方面性能均优于钢板未弯折式连接件;钢板屈服强度、宽度与厚度对新型连接件抗剪承载力及峰值滑移影响较为显著,钢板开孔直径对其抗剪刚度影响最显著,当开孔直径由40mm增加至60mm时,抗剪刚度提高了38%;文章提出的分析模型与试验和有限元结果具有较好吻合度,可为新型连接件在钢-混组合梁桥的快速施工建造提供技术支撑。 展开更多

关键词 钢-混组合梁桥 抗剪连接件 超高性能混凝土 抗剪性能 分析模型

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桥面板徐变对曲线组合梁桥剪力钉受力性能的影响 被引量：3

12

作者 冯军 郭增伟 赵付强 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第15期6317-6324,共8页

钢-混组合梁桥中桥面板与钢主梁通过剪力键连接,混凝土板徐变效应会对剪力键内力产生影响。为探究这种影响,以某座钢-混组合曲线梁桥为背景,使用ANSYS建立精细化实体有限元模型,按金属蠕变原理模拟混凝土板徐变效应,在考虑施工阶段的基... 钢-混组合梁桥中桥面板与钢主梁通过剪力键连接,混凝土板徐变效应会对剪力键内力产生影响。为探究这种影响,以某座钢-混组合曲线梁桥为背景,使用ANSYS建立精细化实体有限元模型,按金属蠕变原理模拟混凝土板徐变效应,在考虑施工阶段的基础上研究混凝土板徐变效应下剪力钉的力学行为。研究表明:钢纵梁处剪力钉横桥向徐变内力约为顺桥向2.0倍,但徐变内力变化趋势均相同即每跨跨中向两侧支点逐渐递增,徐变内力极值均出现在支点湿接缝附近剪力钉上。钢横梁剪力钉横桥向、顺桥向内徐变内力均由横截面中线向两侧逐渐增加,但受“弯扭耦合”影响,横梁内、外侧剪力钉徐变内力相反。徐变影响下全桥剪力钉顺桥向徐变滑移分布较横桥向更加均匀,绝大多数剪力钉顺桥向徐变滑移量仅为横桥向的30%~50%。混凝土板徐变效应对剪力钉内力影响随时间的增加而减弱,内力影响最大是成桥初期3个月;增加混凝土板预制龄期可显著降低成桥时剪力钉的徐变内力,推荐采用龄期为180 d的桥面板,并计入10年徐变效应可满足工程要求。 展开更多

关键词 钢-混组合梁桥 徐变 滑移 剪力键

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基于机器学习的桥梁疲劳失效与限载分析 被引量：1

13

作者 闫王晨 吴聪康 罗鑫 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第7期3292-3302,共11页

为替代传统桥梁疲劳失效分析所采用的有限元分析方法,提出概率机器学习方法分析超载交通作用下的桥梁疲劳失效概率,并研究不同限载水平对桥梁疲劳寿命的影响。首先,选取对桥梁疲劳失效概率影响较大的参数作为输入变量,并通过随机抽样方... 为替代传统桥梁疲劳失效分析所采用的有限元分析方法,提出概率机器学习方法分析超载交通作用下的桥梁疲劳失效概率,并研究不同限载水平对桥梁疲劳寿命的影响。首先,选取对桥梁疲劳失效概率影响较大的参数作为输入变量,并通过随机抽样方法形成不同加载工况,进行有限元分析获取不同加载工况下的桥梁疲劳损伤,建立桥梁疲劳损伤功能函数,以其函数值作为输出变量;之后,根据生成的训练数据建立神经网络模型,并对其进行训练与结构优化;最后,采用蒙特卡洛方法对优化后的神经网络模型的预测值进行统计分析,并研究不同限载水平对桥梁疲劳失效概率的影响。研究结果表明:建立的神经网络模型能够进行快速预测,并且准确度高,预测结果与有限元分析结果的最大绝对误差为0.35%;桥梁限载取值对服役时间在45年以下的桥梁的疲劳失效概率影响非常微弱,而对服役时间在45年以上的老桥影响重大,意味着桥梁限载对处于服役中后期的桥梁的安全更有意义;从2015年确定的车辆总重限载取值55 t到当前采用的49 t,车辆总重限值降低了10%,桥梁的疲劳寿命可延长近40%,反映出合理的桥梁限载取值对延长桥梁疲劳寿命具有重要积极影响。研究结果可为快速预测桥梁限载取值以及超载交通作用下的桥梁疲劳失效概率提供参考。 展开更多

关键词 桥梁工程 桥梁限载 机器学习 钢-混组合梁桥 疲劳损伤 蒙特卡洛方法

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