半分离式斜腹板双箱梁大跨单肋拱桥颤振临界风速分析

1

作者 张静 詹刚毅 汪斌 《世界桥梁》 北大核心 2024年第4期85-91,共7页

为研究低扭弯频率比大跨度桥梁的颤振性能,以某主跨180 m的半分离式斜腹板双箱梁大跨单肋拱桥为背景(主梁扭弯频率比接近1.0),进行颤振临界风速分析。采用有限元法分析该桥动力特性,计算桥梁颤振稳定性;对比《公路桥梁抗风设计规范》(JT... 为研究低扭弯频率比大跨度桥梁的颤振性能,以某主跨180 m的半分离式斜腹板双箱梁大跨单肋拱桥为背景(主梁扭弯频率比接近1.0),进行颤振临界风速分析。采用有限元法分析该桥动力特性,计算桥梁颤振稳定性;对比《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T 3360-01—2018)推荐的3组理想平板颤振临界风速估算公式,基于Scanlan半逆解法的理想平板颤振临界风速,考虑主梁形状与攻角修正系数确定颤振临界风速范围;采用强迫振动数值模拟识别颤振导数,获得精确颤振临界风速,进一步计算半分离式斜腹板双箱梁的形状和攻角系数。结果表明:该桥主梁扭弯频率比较低,颤振稳定性低于500 m级大跨度双肋拱桥;规范推荐的理想平板颤振临界风速估算公式在小扭弯频率比时差异较大;半分离式斜腹板双箱梁形状修正系数小于分离式双箱梁而大于P-K梁、带斜腹板箱梁,攻角修正系数略大于这3种形式主梁。 展开更多

关键词 大跨度拱桥 单肋式拱桥 半分离式斜腹板双箱梁 颤振临界风速 形状修正系数 攻角修正系数 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

斜腹板钢箱组合梁负弯矩区非线性受力性能 被引量：7

2

作者 苏庆田 杨国涛 吴冲 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1589-1595,共7页

通过模型试验研究了斜腹板钢箱组合连续梁中间支座处负弯矩区的非线性力学性能.测试了在不同荷载作用下沿纵向各部位的变形、不同截面的应变分布、混凝土板的裂缝分布、钢与混凝土之间的相对滑移以及整个结构的极限承载力等.试验表明,... 通过模型试验研究了斜腹板钢箱组合连续梁中间支座处负弯矩区的非线性力学性能.测试了在不同荷载作用下沿纵向各部位的变形、不同截面的应变分布、混凝土板的裂缝分布、钢与混凝土之间的相对滑移以及整个结构的极限承载力等.试验表明,试件在加载初始阶段呈现线弹性,但由于混凝土裂缝较早出现,试件在大部分的加载过程中表现为非线性特征;此外,混凝土中钢筋配筋率对斜腹板钢箱组合梁受力的影响显著,配筋率较少时组合梁在混凝土开裂后刚度降低很快,并使得钢梁较早屈服,而配筋率适当的斜腹板钢箱组合梁表现出了较好的力学性能.试验结果与现行组合梁设计方法对比分析表明,规范规定采用简化折减刚度法计算斜腹板钢箱组合梁的整体变形是安全可行的,以混凝土裂缝宽度为0.2mm对应的承载能力作为斜腹板钢箱组合梁正常使用状态下的承载力具有较大的安全储备. 展开更多

关键词 钢箱组合梁 斜腹板 负弯矩区 混凝土开裂

在线阅读 下载PDF 职称材料

斜腹板倾角对扁平箱梁颤振性能影响及量化研究 被引量：3

3

作者 李志国 王骑 +1 位作者 廖海黎 魏益峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期17-24,共8页

开展了斜腹板倾角对扁平箱梁颤振性能影响及颤振性能量化的研究。设计制作了仅改变斜腹板倾角,固定宽度和高度的两组节段模型,保持测试系统的动力参数不变,采用风洞试验的方式获得了不同模型的颤振性能。测试结果表明:当扁平箱梁的宽高... 开展了斜腹板倾角对扁平箱梁颤振性能影响及颤振性能量化的研究。设计制作了仅改变斜腹板倾角,固定宽度和高度的两组节段模型,保持测试系统的动力参数不变,采用风洞试验的方式获得了不同模型的颤振性能。测试结果表明:当扁平箱梁的宽高比在11左右时,在+5~°风攻角条件下,颤振临界风速受斜腹板倾角的影响较显著,而在0~°风攻角下此影响不明显;当宽高比在7左右时,无论在0~°或是+5~°风攻角条件下,斜腹板倾角对于颤振的影响均不明显。利用测试获得的两组模型的颤振导数,发现了斜腹板倾角的改变会造成耦合导数H_3~*和直接导数A_2~*的显著改变,从而导致了颤振临界风速的显著变化。根据试验数据和计算结果,采用颤振临界风速解析计算式中的颤振因子,量化了风攻角和斜腹板倾角对扁平箱梁颤振的影响,给出了不同条件下的颤振因子。相对于目前规范中颤振计算时的单一折减系数,条件化的颤振因子能够较准确地计算出扁平箱梁的颤振临界风速。研究成果也对如何有效改进扁平箱梁的气动布局有参考意义。 展开更多

关键词 扁平箱梁 斜腹板倾角 风洞试验 颤振 量化

在线阅读 下载PDF 职称材料

大跨度预应力混凝土箱梁桥腹板抗裂敏感性与配索优化分析 被引量：3

4

作者 赵启林 丁勇 翟可为 《建筑科学与工程学报》 CAS 2011年第3期29-33,共5页

针对各国大量悬浇预应力混凝土箱梁桥出现腹板斜裂缝,且腹板单纯配置竖向索的桥梁比腹板设置下弯索的开裂更为严重的现象,采用敏感性分析方法对单纯采用竖向索和单纯采用下弯索的腹板抗裂性进行了对比分析;针对腹板不仅存在剪应力而且... 针对各国大量悬浇预应力混凝土箱梁桥出现腹板斜裂缝,且腹板单纯配置竖向索的桥梁比腹板设置下弯索的开裂更为严重的现象,采用敏感性分析方法对单纯采用竖向索和单纯采用下弯索的腹板抗裂性进行了对比分析;针对腹板不仅存在剪应力而且存在竖向拉应力的客观事实,证明了下弯索无法克服腹板竖向拉应力导致的主拉应力,指出腹板进行竖向索与下弯索混合配置的必要性,且推导出了腹板竖向索与下弯索的合理配置比例。结果表明:在其他因素相同的情况下,采用竖向索抗剪的腹板抗裂可靠性明显低于采用下弯索的腹板抗裂可靠性。 展开更多

关键词 斜裂缝 大跨度 预应力混凝土箱梁桥 腹板 敏感性

在线阅读 下载PDF 职称材料

典型箱梁下腹板倾角对桥梁静风稳定性能的影响 被引量：7

5

作者 姜保宋 周志勇 +1 位作者 闫康健 胡传新 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1106-1114,共9页

以大跨桥梁中常用的近流线型箱梁断面为研究对象,通过计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法,选取下腹板倾角这一关键几何参数进行研究,对比分析不同腹板倾角情况下的静风稳定性能,阐述静风失稳机理.研究结果表明,当下... 以大跨桥梁中常用的近流线型箱梁断面为研究对象,通过计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法,选取下腹板倾角这一关键几何参数进行研究,对比分析不同腹板倾角情况下的静风稳定性能,阐述静风失稳机理.研究结果表明,当下腹板倾角较小时,在底板与下游腹板交接处存在负压力区,可以产生向下的升力分量,从而降低升力系数;在一定的下腹板倾角范围内(9°~23°),竖向位移或扭转位移较小,有利于提高静风失稳临界风速.选用下腹板倾角较小(9°~23°)的断面,可有效增大上表面的正压力以及下表面的负压力,降低主梁的升力系数,降低阻力系数,从而达到提高静风稳定失稳风速的目的. 展开更多

关键词 静风稳定 下腹板倾角 静风失稳机理 计算流体动力学 近流线型箱梁断面

在线阅读 下载PDF 职称材料

斜拉桥箱形主梁斜腹板的合理厚度分析 被引量：2

6

作者 杨霞林 李乔 孙学先 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期79-83,共5页

针对斜拉桥中双箱式主梁,采用三维有限元分析方法,建立具有不同斜腹板厚度(18 cm,24 cm,30 cm,35 cm,40 cm)的5个箱形主梁有限元模型,分析其空间应力分布特点,归纳出斜拉桥中此类双箱单室倒梯形截面的薄弱环节及斜拉桥箱梁在不同斜腹板... 针对斜拉桥中双箱式主梁,采用三维有限元分析方法,建立具有不同斜腹板厚度(18 cm,24 cm,30 cm,35 cm,40 cm)的5个箱形主梁有限元模型,分析其空间应力分布特点,归纳出斜拉桥中此类双箱单室倒梯形截面的薄弱环节及斜拉桥箱梁在不同斜腹板厚度下的应力变化。考虑到梁段以外附近区域的作用,在其两端截面上施加由平面杆系结构分析所得的端面内力,另外,索力和预加力(梁纵向、横隔梁横向、斜腹板竖向)也施加在相应的位置,分析了不同工况下箱形主梁在自重、索力和预应力作用下的空间应力效应。通过对以上工况计算结果的静力分析,归纳出斜拉桥中此类双箱式截面的应力分布特点,并提出斜腹板厚度的合理化建议。分析表明:斜腹板厚度为30 cm左右时,主梁的应力分布比较合理。 展开更多

关键词 桥梁工程 斜拉桥 箱梁 有限元法 斜腹板厚度 合理尺寸

在线阅读 下载PDF 职称材料

双层均布荷载作用腹板开孔混凝土简支箱梁模型试验研究分析 被引量：1

7

作者 祝明桥 汪建群 +1 位作者 王凡 孙康杰 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2014年第6期29-33,共5页

为实现城市双层交通，以1∶6比例设计了腹板开孔混凝土箱梁，对其在双层均布荷载作用弹性工作状态下的受力性能进行了试验研究。基于试验结果建立有限元模型对其进行分析，在理论值与试验值吻合的基础上，讨论了开孔与否对试验梁弹性阶... 为实现城市双层交通，以1∶6比例设计了腹板开孔混凝土箱梁，对其在双层均布荷载作用弹性工作状态下的受力性能进行了试验研究。基于试验结果建立有限元模型对其进行分析，在理论值与试验值吻合的基础上，讨论了开孔与否对试验梁弹性阶段受力性能的影响。研究表明：均布荷载作用在双层箱梁底板其实测跨中挠度比相同荷载作用于顶板时增大9.7％，底板加载对腹板开孔混凝土简支箱梁的挠度有较大影响；较不开孔箱梁而言，各工况作用时开孔箱梁跨中挠度增大22.9％～28.1％，且开孔梁在各工况作用下截面剪力滞系数增大，最大增大量值达62.0％。因此，腹板开孔对承受双层荷载钢筋混凝土简支箱梁抗弯受力性能有较大影响。 展开更多

关键词 双层交通 箱梁桥 腹板开孔 均布荷载 剪力滞

在线阅读 下载PDF 职称材料

单箱双室变截面波形钢腹板组合连续箱梁自振特性试验研究 被引量：1

8

作者 荣学亮 欧阳靖 +2 位作者 焦明伟 赵文丁 郭峰 《铁道建筑》 北大核心 2022年第12期123-128,共6页

为研究单箱双室变截面波形钢腹板组合连续箱梁的自振特性,以鄄城黄河公路大桥为原型按照1∶9缩尺制作三跨(2.6+4.8+2.6)m单箱双室变截面波形钢腹板试验梁,通过室内动力试验得到前三阶自振频率和振型。利用ABAQUS软件建立试验梁和等规模... 为研究单箱双室变截面波形钢腹板组合连续箱梁的自振特性,以鄄城黄河公路大桥为原型按照1∶9缩尺制作三跨(2.6+4.8+2.6)m单箱双室变截面波形钢腹板试验梁,通过室内动力试验得到前三阶自振频率和振型。利用ABAQUS软件建立试验梁和等规模混凝土腹板梁有限元模型进行摄动分析,并与试验值对比,分析横隔板和边中跨径比对其自振特性的影响。结果表明:试验梁前三阶自振频率试验值和有限元计算值吻合度良好;试验模型梁的一阶自振频率小于等规模的混凝土箱梁;现行规范关于连续梁桥基频估算公式不适用于此类桥梁,修正公式计算值与试验值相差约12.3%,修正公式计算值误差比规范值小3.4%左右,修正公式更合理;中支点设置横隔板能够有效改善试验模型梁的动力性能;适当增加边中跨径比有助于提高试验模型梁前三阶自振频率。 展开更多

关键词 波形钢腹板组合箱梁 自振频率 数值模拟 动力试验 单箱双室箱梁 变截面

在线阅读 下载PDF 职称材料

单箱双室波形钢腹板组合箱梁横向内力研究 被引量：14

9

作者 王兆南 张元海 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期106-112,共7页

基于框架分析法,考虑波形钢腹板特性、箱形截面畸变、是否虚设横向水平约束等影响,建立单箱双室波形钢腹板组合箱梁的横向内力解析计算公式,分析虚设横向水平约束对双室组合箱梁横向内力的影响,研究波形钢腹板厚度、波折角、波长及箱梁... 基于框架分析法,考虑波形钢腹板特性、箱形截面畸变、是否虚设横向水平约束等影响,建立单箱双室波形钢腹板组合箱梁的横向内力解析计算公式,分析虚设横向水平约束对双室组合箱梁横向内力的影响,研究波形钢腹板厚度、波折角、波长及箱梁宽高比等参数变化对双室组合箱梁横向内力的影响规律。结果表明:本文解析解与有限元数值解吻合良好;虚设横向水平约束对组合箱梁横向内力的最终计算结果影响较小,结果偏差不超过2.5%;随着波形钢腹板厚度的增加,箱梁各角点横向弯矩增大;波折角的变化对底板与边腹板角点处横向弯矩的影响较大;随着宽高比的增加,箱梁各角点横向弯矩也增大,当宽高比较大时,横向弯矩的增大更加明显。 展开更多

关键词 波形钢腹板 组合箱梁 双室箱梁 横向内力 畸变 参数分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

波形钢腹板PC组合箱梁抗扭性能试验与有限元分析 被引量：20

10

作者 陈宜言 陈宝春 林松 《建筑科学与工程学报》 CAS 2011年第4期106-115,共10页

进行了波形钢腹板PC组合箱梁约束扭转试验,并利用ABAQUS软件进行有限元模拟,对影响抗扭刚度的相关参数进行了分析。结果表明:高跨比较大时,横隔板对抗扭刚度的影响较大;波形钢腹板的倾斜角较小时,波形钢腹板的倾斜设置对抗扭刚度的影响... 进行了波形钢腹板PC组合箱梁约束扭转试验,并利用ABAQUS软件进行有限元模拟,对影响抗扭刚度的相关参数进行了分析。结果表明:高跨比较大时,横隔板对抗扭刚度的影响较大;波形钢腹板的倾斜角较小时,波形钢腹板的倾斜设置对抗扭刚度的影响较小;当波形钢腹板倾斜角的正切值大于1/5时,抗扭刚度的提高幅度大于10%。 展开更多

关键词 波形钢腹板 PC组合箱梁 抗扭刚度 倾斜角 有限元分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

钢桁腹-混凝土组合箱梁畸变效应研究 被引量：1

11

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

斜腹板箱形梁桥腹板剪力分布的空间三维有限元分析 被引量：2

12

作者 李政伟 王海君 张海 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2022年第4期467-472,共6页

为了研究斜腹板单箱多室箱梁在不同边腹板斜度、边界条件和箱室数量等条件下的腹板剪力分配规律,采用三维有限元分析软件对单箱多室箱梁进行数值模拟,通过后处理“局部方向内力总和”提取出箱梁各道腹板的剪力值并运用剪力增大系数的概... 为了研究斜腹板单箱多室箱梁在不同边腹板斜度、边界条件和箱室数量等条件下的腹板剪力分配规律,采用三维有限元分析软件对单箱多室箱梁进行数值模拟,通过后处理“局部方向内力总和”提取出箱梁各道腹板的剪力值并运用剪力增大系数的概念进行对比分析.结果表明:边腹板斜率增大,对剪力分配影响较小;支座数量的增多使得梁端支座反力在腹板中的分布更为均匀,多支座可有效降低边腹板承担剪力的比例;箱室的数量减少,可使剪力分布趋于均匀分布. 展开更多

关键词 单箱多室箱梁 斜腹板 剪力分配 剪力增大系数 局部方向内力总和 抗剪承载力 三维有限元 恒载

在线阅读 下载PDF 职称材料