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Twin-PBL剪力连接件力学性能与结构参数优选
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作者 姚国文 董雨杭 +2 位作者 应立 贺煊博 吴树杭 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期1-9,共9页
波形钢腹板连续刚构桥是一种新型的桥梁结构形式,其结合了钢的高强度、强变形能力和混凝土的良好抗压性能,其剪力连接件的细部构造对整体承载能力有着决定性的影响。为深入探索Twin-PBL剪力连接件的力学行为,并通过细部构造优化来提高... 波形钢腹板连续刚构桥是一种新型的桥梁结构形式,其结合了钢的高强度、强变形能力和混凝土的良好抗压性能,其剪力连接件的细部构造对整体承载能力有着决定性的影响。为深入探索Twin-PBL剪力连接件的力学行为,并通过细部构造优化来提高其力学性能,基于ABAQUS建立了典型波形钢腹板箱梁节段的实体有限元模型,研究了波形钢腹板与混凝土顶板之间Twin-PBL剪力连接件的力学表现,揭示了横向贯穿钢筋构造的有无对Twin-PBL剪力连接件抗剪性能的影响规律,并对开孔钢板孔径、厚度及横向贯穿钢筋直径进行了结构参数优选。研究表明:Twin-PBL剪力连接件设置横向贯穿钢筋能够降低开孔钢板和钢翼缘板的剪应力,且贯穿钢筋分摊了孔洞内混凝土榫的部分剪力;综合考虑开孔钢板的材料属性、制作工艺等因素,对开孔钢板截面高度为180 mm的Twin-PBL连接件,最优开孔直径为70 mm,横向贯穿钢筋直径为25 mm,开孔钢板厚度为28 mm。 展开更多
关键词 桥梁工程 Twin-PBL剪力连接件 力学性能 构造优化 波形钢腹板组合箱梁
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双壁波纹钢管混凝土构件短柱轴压力学性能 被引量:1
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作者 路博 崔燕 +2 位作者 方勇 王玉银 李豪 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期56-64,共9页
为改善空心钢筋混凝土柱(HRC)的使用与受力性能,提出一种双壁波纹钢管混凝土(CFDCST)构件。本文共进行了4个大尺寸双壁波纹钢管混凝土短柱与2个空心钢筋混凝土短柱的轴压试验,关键试验参数为试件类型与波纹钢管类型。分析构件的破坏模式... 为改善空心钢筋混凝土柱(HRC)的使用与受力性能,提出一种双壁波纹钢管混凝土(CFDCST)构件。本文共进行了4个大尺寸双壁波纹钢管混凝土短柱与2个空心钢筋混凝土短柱的轴压试验,关键试验参数为试件类型与波纹钢管类型。分析构件的破坏模式,对比不同参数下构件的承载力、峰值应变、延性系数等关键力学指标,获得荷载-波纹钢管应变关系曲线以揭示试件的约束机理并验证外波纹钢管类型的影响。试验结果表明:外波纹钢管可为夹层混凝土提供约束作用,且螺旋角越小,外波纹钢管的约束作用越强;内波纹钢管则主要为夹层混凝土内壁提供有效支撑,以保持截面的完整性。名义约束效应系数与空心率相近时,由于咬口滑移影响,大螺旋角双壁波纹钢管混凝土比小螺旋角双壁波纹钢管混凝土的峰值应力、峰值应变与延性系数分别降低15.5%、21.8%与16.7%。在总用钢量相近的情况下,小螺旋角双壁波纹钢管混凝土柱的承载力、峰值应变与延性系数分别比空心钢筋混凝土柱提高10.6%、36.2%与50.0%。基于试验结果,检验了3种典型承载力公式的适用性,并提出了相应设计建议。 展开更多
关键词 组合结构 空心钢筋混凝土 波纹钢管 双壁构件 约束机理
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改进型波形钢腹板组合箱梁的挠度分析
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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 波形钢腹板 单元刚度矩阵 挠度计算 参数分析
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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
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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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混凝土浇筑顺序对波纹腹板组合弯梁桥受力性能的影响
5
作者 郑宗利 关惠军 +1 位作者 苟想伟 张戎令 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第4期122-130,共9页
为研究桥面板混凝土浇筑顺序对波纹腹板组合弯梁桥结构性能的影响,以甘肃某高速公路的波形钢腹板钢-混组合梁桥为背景,选取三种混凝土浇筑顺序进行对比分析.结果表明:在竖向挠度方面,不同浇筑顺序下内外箱梁底板挠度分布规律一致,外箱... 为研究桥面板混凝土浇筑顺序对波纹腹板组合弯梁桥结构性能的影响,以甘肃某高速公路的波形钢腹板钢-混组合梁桥为背景,选取三种混凝土浇筑顺序进行对比分析.结果表明:在竖向挠度方面,不同浇筑顺序下内外箱梁底板挠度分布规律一致,外箱梁挠度大于内箱梁,先浇支点区段混凝土可使中跨挠度最小且成桥线形最平顺;对于截面翘曲变形,各工况下跨中截面钢箱梁底板纵向翘曲变形值微小且差异不大;在截面正应力方面,跨中截面钢箱梁上翼缘与底板正应力受浇筑顺序影响显著;至于截面剪应力,各工况下腹板剪应力无明显差异,沿腹板高度方向线性分布,且各腹板在不同工况下剪力分配比例基本相同,同时腹板底部剪应力大于顶部,外箱梁腹板沿高度方向的剪应力梯度低于内箱梁腹板. 展开更多
关键词 波形钢腹板 组合弯梁桥 结构性能
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波纹腹板与平腹板叠合梁桥力学性能对比分析
6
作者 王术剑 查上 +3 位作者 邓文琴 王阳春 张荣华 张建东 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期1132-1143,共12页
为探明波纹腹板叠合梁桥(简称“CSRC叠合梁桥”)和平腹板叠合梁桥(简称“FSRC叠合梁桥”)力学性能的差异,结合依托工程,以梁高和用钢量一致为原则,设计2根不同腹板形式(波纹腹板和平腹板)的叠合梁缩尺模型进行对比试验研究,并建立2组全... 为探明波纹腹板叠合梁桥(简称“CSRC叠合梁桥”)和平腹板叠合梁桥(简称“FSRC叠合梁桥”)力学性能的差异,结合依托工程,以梁高和用钢量一致为原则,设计2根不同腹板形式(波纹腹板和平腹板)的叠合梁缩尺模型进行对比试验研究,并建立2组全桥精细化模型,从而进一步对比分析最不利工况作用下两者的抗弯承载力、纵向弯曲挠度、刚性扭转及屈曲稳定性能等力学特性。研究结果表明:CSRC试验梁与FSRC试验梁初始刚度和极限承载力相近,CSRC试验梁钢梁下翼缘先屈服,然后桥面板顶部混凝土压溃,发生弯曲破坏,波纹腹板外形完好,且底部50%高度范围内的腹板达到屈服强度并进入强化阶段,波纹腹板的抗弯贡献不可忽略。FSRC试验梁钢梁下翼缘先屈服,然后平腹板剪切变形发生剪切破坏。在梁高和用钢量相同情况下,FSRC叠合梁桥与CSRC叠合梁桥的抗弯承载力相差较小,波纹腹板的手风琴效应可减小负弯矩区钢梁底部传递至桥面板中的拉应力,从而可降低负弯矩区桥面板开裂的风险。2种叠合梁桥的抗扭刚度相近,但波纹腹板偏载作用下附加剪应力分布更加均匀,避免由于腹板受力不均发生剪切变形。CSRC叠合梁桥的前5阶屈曲稳定系数是FSRC叠合梁桥的5.0~6.5倍,具有较好的屈曲稳定性能。研究结果可为同类结构体系的设计和应用提供参考。 展开更多
关键词 波纹腹板 平腹板 叠合梁桥 承载力 纵向弯曲 刚性扭转 稳定性
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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
7
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 钢底板波形钢腹板组合梁 均匀腐蚀 锈蚀率 疲劳损伤 疲劳试验 静力试验
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组合箱梁桥混凝土横隔板与钢腹板连接段承载力试验研究
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作者 王昊 李晨阳 +4 位作者 王凯 白光耀 任超 党王辉 牛艳伟 《混凝土》 北大核心 2025年第4期215-222,共8页
围绕波形钢腹板组合箱梁桥中钢腹板与混凝土横隔板连接界面的传力机制,针对栓钉剪力连接件在不同弯剪耦合作用下的受力情况,设计了不同钢筋布置和连接方式的简支梁模型;基于栓钉连接件的受力特点并依托实际工程及现场试验,建立了有限元... 围绕波形钢腹板组合箱梁桥中钢腹板与混凝土横隔板连接界面的传力机制,针对栓钉剪力连接件在不同弯剪耦合作用下的受力情况,设计了不同钢筋布置和连接方式的简支梁模型;基于栓钉连接件的受力特点并依托实际工程及现场试验,建立了有限元模型;分析对比纯弯和弯剪作用下,采用钢筋与钢腹板绑扎或焊接的两种连接方式时栓钉、钢筋、钢板和混凝土的应力状况,以及栓钉荷载位移曲线。分析结果表明:采用绑扎和焊接两种方式试件的破坏形态存在显著差异;采用焊接方式连接钢板与横隔板钢可以显著提高整体结构的极限承载力,有效地改善栓钉整体的应力分布情况并降低栓钉与钢板连接部位的应力值,提高栓钉的抗剪性能,建议采用焊接的方式进行连接。研究结果可为波形钢腹板组合梁桥与横隔板连接件的设计、计算及工程应用提供参考。 展开更多
关键词 波形钢腹板组合梁桥 栓钉 弯剪比 焊接 绑扎 试验 有限元分析
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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
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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 波形钢腹板组合箱梁 剪切附加挠度 虚功原理 剪切形式因子
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波形钢腹板PC组合梁桥异步施工开口箱梁安全性控制
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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 波形钢腹板 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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单箱双室变截面波形钢腹板组合梁剪应力分析 被引量:3
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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 波形钢腹板 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:2
12
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 波形钢腹板 参数分析
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简支波形腹板钢箱组合截面与传统截面箱梁桥抗震性能对比分析
13
作者 赫中营 高嘉 +1 位作者 孙鹏辉 王根会 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2024年第1期83-92,82,共11页
为研究波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥(CW-SBCCGB)与传统箱梁桥抗震性能的异同,基于截面等效原理,根据某实际工程CW-SBCCGB的单箱截面,等效出波形腹板混凝土箱梁桥(CW-CBGB)和混凝土箱梁桥(CBGB)的单箱截面,再结合动力分析理论和ABAQUS有... 为研究波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥(CW-SBCCGB)与传统箱梁桥抗震性能的异同,基于截面等效原理,根据某实际工程CW-SBCCGB的单箱截面,等效出波形腹板混凝土箱梁桥(CW-CBGB)和混凝土箱梁桥(CBGB)的单箱截面,再结合动力分析理论和ABAQUS有限元模型对比分析3种截面简支梁桥动力特性和抗震性能的不同。结果表明:3种截面简支梁桥前五阶振型不变,CW-CBGB和CBGB前三阶频率相比于CW-SBCCGB有所下降,但相差不超过1Hz,第四阶及以后频率差异逐渐变大;剪滞效应对CW-SBCCGB和CW-CBGB动力特性影响较大,对CBGB影响较小;在纵桥向+竖桥向和横桥向+竖桥向地震作用下,CW-SBCCGB和CBGB的墩顶位移和跨中位移均大于CW-CBGB结构,CW-SBCCGB主梁跨中截面剪力最小,CW-CBGB跨中截面弯矩最小,说明CW-SBCCGB和CW-CBGB的抗震性能均优于CBGB的抗震性能。 展开更多
关键词 抗震性能 波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥 波形腹板混凝土箱梁桥 混凝土箱梁桥 截面等效
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波形钢腹板-钢底板组合箱梁耐火极限与设计
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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 波形钢腹板 组合箱梁
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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 波形钢腹板组合箱梁 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:2
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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 波形钢腹板 钢底板 预应力 异步悬臂施工 桥梁设计
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新型波形钢腹板组合箱梁畸变效应 被引量:3
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作者 秦翱翱 刘世忠 +2 位作者 马驰 贡保甲 蔡明昊 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期89-98,共10页
为研究新型波形钢腹板(CSW)组合箱梁的畸变效应,以板梁框架法和位移法为基础,建立单箱多室新型CSW组合箱梁的畸变控制微分方程和边界条件,得到畸变正应力解析解,并采用有限元法检验推导结果的正确性。应用推导结果对比分析新型CSW组合... 为研究新型波形钢腹板(CSW)组合箱梁的畸变效应,以板梁框架法和位移法为基础,建立单箱多室新型CSW组合箱梁的畸变控制微分方程和边界条件,得到畸变正应力解析解,并采用有限元法检验推导结果的正确性。应用推导结果对比分析新型CSW组合箱梁与传统CSW组合箱梁的畸变性能,以及截面高度、箱室宽度和钢底板厚度对新型CSW组合箱梁畸变效应的影响。结果表明:解析解计算得到的畸变正应力与有限元模型计算的结果吻合较好,畸变角的变化规律与有限元模型计算结果一致;与传统CSW组合箱梁相比,新型CSW组合箱梁的畸变翘曲刚度减小了38.89%,畸变框架刚度减小了71.84%,抗畸变能力减弱;随着截面高度和箱室宽度增加,新型CSW组合箱梁跨中畸变角和跨中畸变双力矩均逐渐增大,且箱室宽度的影响更为明显;随着钢底板厚度增加,新型CSW组合箱梁跨中畸变角逐渐减小,跨中畸变双力矩逐渐增大。 展开更多
关键词 波型钢胶板组合箱梁 单箱多室 畸变效应 畸变控制微分方程 边界条件 畸变性能
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多梁式波形钢腹板工字钢组合梁荷载横向分布系数研究 被引量:3
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作者 吴传山 邓文琴 +2 位作者 张焕涛 查上 张建东 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期483-490,共8页
为探讨多梁式波形钢腹板工字钢组合梁横向分布系数计算方法,同时考虑波形钢腹板抗扭刚度、剪切变形及钢混滑移效应,对传统的偏心压力法、修正偏心压力法及刚接梁法进行修正,并结合有限元模型通过一座典型的4主梁波形钢腹板工字钢组合梁... 为探讨多梁式波形钢腹板工字钢组合梁横向分布系数计算方法,同时考虑波形钢腹板抗扭刚度、剪切变形及钢混滑移效应,对传统的偏心压力法、修正偏心压力法及刚接梁法进行修正,并结合有限元模型通过一座典型的4主梁波形钢腹板工字钢组合梁桥对比分析了上述方法的适用性,最后基于参数分析研究了横隔板数量及刚度对其横向荷载分布系数的影响。结果表明,考虑剪切变形及滑移效应的刚接梁法得到的荷载横向分布系数与有限元值符合最好;当桥梁宽跨比小于2时,宜采用刚接梁法计算各主梁荷载横向分布系数,当宽跨比大于2时,宜采用更为简洁的修正偏心压力法进行计算;横隔板的设置可改善各主梁荷载横向均匀分布,但跨间横隔板间距和刚度对其荷载横向分布系数影响较小,实桥设计时可仅在端部及跨中位置布置横隔板,横隔板刚度及其余部位横隔板数量可根据结构稳定性要求进行布置。 展开更多
关键词 钢混组合梁 波形钢腹板工字钢梁 荷载横向分布系数 剪切变形 滑移效应 横隔板
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横州飞龙大桥主桥设计 被引量:1
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作者 唐亚森 罗婷倚 +2 位作者 张云 王思豪 刘玉擎 《世界桥梁》 北大核心 2024年第3期17-22,共6页
横州飞龙大桥主桥为(100+2×185+100)m波形钢腹板连续刚构桥,主梁为单箱单室波形钢腹板组合箱梁,桥面宽13 m,中支点梁高10.9 m,跨中及边跨梁端梁高4 m。腹板采用1800型波形钢腹板,相比传统1600型腹板具有更高的整体屈曲应力;波形钢... 横州飞龙大桥主桥为(100+2×185+100)m波形钢腹板连续刚构桥,主梁为单箱单室波形钢腹板组合箱梁,桥面宽13 m,中支点梁高10.9 m,跨中及边跨梁端梁高4 m。腹板采用1800型波形钢腹板,相比传统1600型腹板具有更高的整体屈曲应力;波形钢腹板防屈曲构造采用内衬混凝土和纵、横向加劲肋混合布置的方式,减少了内衬混凝土长度,减轻了结构自重;波形钢腹板与顶板采用长孔型开孔板连接件,与底板采用外包型连接,提高了结合部施工便捷性和耐久性。主梁采用波形钢腹板悬臂自承重施工工法,先边跨后中跨合龙,采用研发的钢架吊篮与智能吊机组合的挂篮形式,提高了施工效率。 展开更多
关键词 波形钢腹板连续刚构桥 组合箱梁 1800型波形钢腹板 加劲肋 长孔型开孔板 外包型连接 腹板自承重施工 结构设计
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预制单箱双室波形钢腹板组合简支梁顶板横向受力性能研究 被引量:3
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作者 赵品 荣学亮 邵旭东 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期72-79,共8页
为分析节段预制拼装施工工艺对单箱双室波形钢腹板组合简支梁顶板横向受力性能的影响,以青海三道河桥为背景,按1∶3的缩尺比设计、制作2片试验梁(1片整体梁采用整体浇筑、1片节段梁采用节段预制拼装)进行静载破坏试验,分析试验梁顶板在... 为分析节段预制拼装施工工艺对单箱双室波形钢腹板组合简支梁顶板横向受力性能的影响,以青海三道河桥为背景,按1∶3的缩尺比设计、制作2片试验梁(1片整体梁采用整体浇筑、1片节段梁采用节段预制拼装)进行静载破坏试验,分析试验梁顶板在横向对称、偏心加载及纵向单点、双点加载共4种工况下的荷载~位移、荷载~横向应变曲线,并结合有限元分析、理论推导,研究顶板在横向不同位置加载下的横向内力变化规律、有效分布宽度以及横隔板数量对顶板横向内力的影响。结果表明:节段梁与整体梁顶板的横向应变变化规律基本一致,节段梁的横向应变略大于整体梁的横向应变;节段梁顶板有效分布宽度试验值与有限元值较为接近,二者间的误差不超过9%,且均大于《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362—2018)的计算值;节段梁顶板横向应力理论计算值均大于相应横向应力试验值与有限元值;设置一定数量的横隔板对减小节段梁顶板横向应力值有较好的效果;节段预制拼装施工工艺可满足结构横向受力和变形,符合我国大力发展绿色桥梁的建设理念。 展开更多
关键词 简支梁桥 整体现浇 节段预制拼装施工 波形钢腹板组合箱梁 横向内力 有效分布宽度 模型试验 有限元法
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