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狮子洋大桥设计风参数及主梁断面气动优化研究 被引量:2
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作者 赵林 刘鹏 +2 位作者 徐军 崔冰 崔巍 《桥梁建设》 北大核心 2025年第1期15-23,共9页
狮子洋大桥为主跨2180 m的双层桥面板桁-箱桁组合钢梁悬索桥,该桥中跨桥面高度处设计基准风速高达48.0 m/s。为确保该超大跨度悬索桥运营阶段的抗风安全性,围绕主梁气动外形优化开展多方案抗风性能比选及风致振动性能评价。结合气象站... 狮子洋大桥为主跨2180 m的双层桥面板桁-箱桁组合钢梁悬索桥,该桥中跨桥面高度处设计基准风速高达48.0 m/s。为确保该超大跨度悬索桥运营阶段的抗风安全性,围绕主梁气动外形优化开展多方案抗风性能比选及风致振动性能评价。结合气象站概率统计模型设计风速和混合气候模式设计风速,确定狮子洋大桥桥位处设计风参数;对5种主梁方案开展主梁节段模型风洞试验,进行主梁方案比选和颤振稳定性气动措施优化、不同扭转阻尼比下涡激共振稳定性评价以及台风气候模式下多模态抖振频域计算。结果表明:桥位设计基本风速取34.9 m/s;颤振稳定性方面,对5种主梁方案,上、下层桥面设置通长纵梁能显著改善主梁断面的气动稳定性,增设桥面底部中央稳定板、封闭下层桥面底部和上、下弦杆风嘴可进一步提升抑振效果;涡激共振响应方面,当扭转阻尼比达到0.32%时,扭转涡激共振基本消失;抖振响应方面,台风下主梁抖振响应显著高于《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T 3360-01—2018)规定的百年重现期内设计风速下抖振响应。推荐主梁方案为上、下层桥面系分别采用正交异性钢桥面板和整体式箱梁的双层桥面板桁-箱桁组合钢梁,其主梁断面可满足颤振、涡激共振和抖振的抗风安全设计要求。 展开更多
关键词 悬索桥 双层桥面板桁-箱桁组合钢梁 台风 风致振动 气动选型 风洞试验
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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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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
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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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改进型波形钢腹板组合箱梁的挠度分析
4
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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泉州金鲤大桥总体设计 被引量:2
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作者 张德明 陈亮 +1 位作者 张朝阳 常付平 《世界桥梁》 北大核心 2025年第2期8-14,共7页
泉州金鲤大桥长约1.61 km,连接晋江两岸,由南引桥、主桥、北引桥及匝道组成。主桥立意于泉州古城区鲤鱼轮廓造型,采用180 m跨网状吊杆系杆拱桥,桥面宽43.5 m;主梁采用钢-混组合梁,钢梁为双主梁纵横梁格体系;拱肋为变截面八边形钢箱提篮... 泉州金鲤大桥长约1.61 km,连接晋江两岸,由南引桥、主桥、北引桥及匝道组成。主桥立意于泉州古城区鲤鱼轮廓造型,采用180 m跨网状吊杆系杆拱桥,桥面宽43.5 m;主梁采用钢-混组合梁,钢梁为双主梁纵横梁格体系;拱肋为变截面八边形钢箱提篮拱,横桥向2片拱肋采用横撑和斜撑连接;吊杆采用环氧涂层钢绞线成品索、销接式叉耳锚固。引桥及匝道主要采用预应力混凝土现浇大箱梁,主梁分幅布置,其中跨江引桥及匝道为基本跨径40 m等高梁,两幅桥之间的翼缘挑臂下敷设110 kV高压电缆随桥过江;跨江滨路引桥为主跨50 m变高连续梁;陆上引桥为基本跨径30 m等高梁,北侧陆上小半径曲线段引桥采用墩梁固结钢箱连续梁。通过采用钢-混组合梁网状吊杆系杆拱桥、分幅布置引桥及精细化设计,获得了良好的景观效果和经济性,在市政桥梁中实现了高压电缆随桥过江。 展开更多
关键词 系杆拱桥 网状吊杆 钢-混组合梁 混凝土箱梁 提篮拱 桥梁设计
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桁腹式钢混组合箱梁承载性能试验及评估方法研究
6
作者 刘朵 李航 +3 位作者 邓文琴 毛泽亮 宋启港 张建东 《土木工程学报》 北大核心 2025年第9期96-109,共14页
桁腹式钢混组合箱梁(以下简称“桁腹组合梁”)采用钢桁腹杆替代混凝土腹板,具有自重轻、施工便捷等优势,然而由于非连续腹板构造使得现有混凝土箱梁设计方法的适用性有待探讨。该文通过单点跨中加载和两点对称加载两组模型试验,分析不... 桁腹式钢混组合箱梁(以下简称“桁腹组合梁”)采用钢桁腹杆替代混凝土腹板,具有自重轻、施工便捷等优势,然而由于非连续腹板构造使得现有混凝土箱梁设计方法的适用性有待探讨。该文通过单点跨中加载和两点对称加载两组模型试验,分析不同荷载阶段下桁腹组合梁裂缝开展过程及位移曲线变化等力学性能发展规律,明确该类桥型的典型破坏模式和各组成构件的破坏顺序,提出基于破坏模式判定的桁腹组合梁承载力评估方法。结果表明:在单点跨中荷载作用下,桁腹组合梁因跨中顶板混凝土被压碎、节点间底板混凝土开裂而发生弯曲破坏;在两点1/4跨对称荷载作用下,桁腹组合梁伴随顶板混凝土压碎、端部节点处上翼缘板与桁腹杆连接部位断裂而发生剪切破坏。通过铰接桁架法计算各构件的安全系数,基于各组成构件的损伤状态及破坏模式提出桁腹组合梁承载力评估方法,理论计算值与试验结果吻合良好,可用于指导桁腹组合梁桥的设计验算。 展开更多
关键词 桥梁工程 桁腹式钢混组合箱梁 模型试验 破坏模式 极限承载力 评估方法
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上海G1503绕城高速公路跨吴淞江大桥主桥设计关键技术
7
作者 周云岗 孙一鸣 吴忠 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期123-131,共9页
上海G1503绕城高速公路跨吴淞江大桥主桥采用三跨连续闭口钢箱组合梁桥,主桥总宽36.25~46.88 m,分东、西两幅桥布置。组合梁支点处高7.15 m,高跨比为1/19.3;跨中处高3.65 m,高跨比为1/37.8。中墩区域钢箱梁底板设置厚0.35~0.60 m的C50... 上海G1503绕城高速公路跨吴淞江大桥主桥采用三跨连续闭口钢箱组合梁桥,主桥总宽36.25~46.88 m,分东、西两幅桥布置。组合梁支点处高7.15 m,高跨比为1/19.3;跨中处高3.65 m,高跨比为1/37.8。中墩区域钢箱梁底板设置厚0.35~0.60 m的C50低收缩混凝土,以加强钢底板压曲稳定性。桥面板采用由钢桥面板与厚0.15 m的C50纤维混凝土板组成的组合桥面板。针对闭口钢箱组合梁新型结构,研究了组合桥面板有效宽度、构造细节、开裂性能和宽箱室箱梁构造等关键技术。组合桥面板的有效宽度可参照《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)确定,并进行折减;组合桥面板的板厚组合宜采用薄钢板+较厚混凝土板;曲线桥梁组合桥面板的加劲肋可采用球扁钢、板肋和U肋;剪力钉在钢箱组合梁腹板两侧加密布置,有效宽度范围外适当加大间距均匀布置;组合桥面板的抗裂性能优于混凝土桥面板;宽箱室箱梁抗扭性能好,但截面利用率降低。 展开更多
关键词 连续梁桥 组合梁桥 闭口钢箱梁 组合桥面板 加劲肋 剪力钉 桥梁设计
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多跨长联连续钢箱组合梁桥支座纵向预偏设置方法研究
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作者 王彬 季建东 常欣昱 《世界桥梁》 北大核心 2025年第5期91-96,共6页
为研究多跨长联连续钢箱组合梁桥支座纵向预偏影响因素及设置方法,以采用顶推法施工的15孔一联连续钢箱组合梁桥——临猗黄河大桥为背景,采用有限元软件建立第一联全桥模型,分别研究桥面板安装顺序、混凝土收缩徐变、支座安装温度及钢... 为研究多跨长联连续钢箱组合梁桥支座纵向预偏影响因素及设置方法,以采用顶推法施工的15孔一联连续钢箱组合梁桥——临猗黄河大桥为背景,采用有限元软件建立第一联全桥模型,分别研究桥面板安装顺序、混凝土收缩徐变、支座安装温度及钢梁制造误差对支座纵向偏移量的影响。结果表明:桥面板安装顺序对支座纵向偏移量影响由边跨向中跨逐渐递减,但不同的桥面板安装顺序影响差别较小;混凝土收缩徐变对支座纵向偏移量影响较大,宜按运营10年考虑支座纵向预偏量;支座安装温度对支座纵向偏移量的影响不能忽略,应根据现场实际温度进行修正;钢梁制造误差对支座纵向偏移量影响最大,宜对支座上、下钢板分别设置纵向预偏量。 展开更多
关键词 钢箱组合梁桥 多跨长联连续梁 支座纵向预偏 桥面板安装顺序 混凝土收缩徐变 支座安装温度 钢梁制造误差 有限元法
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大跨长挑臂钢箱组合梁桥抗风性能试验研究 被引量:4
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作者 王彬 刘来君 刘志文 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期99-105,共7页
为了解大跨长挑臂钢箱组合梁桥抗风性能及选取合适的声屏障形式,以挑臂长7.5 m的钢箱组合梁桥——临猗黄河大桥为背景,基于有限元计算的施工及成桥阶段桥梁动力特性指标,制作1个缩尺比1∶50的最大悬臂施工状态钢箱梁、2个缩尺比1∶60的... 为了解大跨长挑臂钢箱组合梁桥抗风性能及选取合适的声屏障形式,以挑臂长7.5 m的钢箱组合梁桥——临猗黄河大桥为背景,基于有限元计算的施工及成桥阶段桥梁动力特性指标,制作1个缩尺比1∶50的最大悬臂施工状态钢箱梁、2个缩尺比1∶60的成桥状态不同声屏障设置形式(直线形、折线形,高度均为2.5 m)钢箱组合梁节段模型进行风洞试验,分析施工和成桥状态主梁断面的涡振、颤振和驰振性能。结果表明:施工状态的钢箱梁抗风稳定性良好,涡振、颤振和驰振性能均满足设计要求;常遇风攻角为0°、±3°时,成桥状态下,设置2.5 m高折线形声屏障可有效抑制主梁涡振响应,且颤振与驰振稳定性均满足规范要求;设置2.5 m高直线形声屏障的主梁发生明显的竖向涡振现象。该桥主梁最终采用2.5 m高折线形声屏障。 展开更多
关键词 钢箱组合梁 长挑臂 节段模型 声屏障 涡振 颤振 驰振 风洞试验
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武汉青山长江公路大桥宽幅钢箱梁悬臂拼装横向线形匹配技术 被引量:4
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作者 张晶 赵全成 戚原 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期139-144,共6页
武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938 m的双塔双索面全飘浮体系斜拉桥,主跨整体式钢箱梁高4.5 m、全宽48 m,采用500 t架梁吊机分节段悬臂拼装架设。钢箱梁悬臂拼装时,架梁吊机站位节段、待架节段由于荷载及约束不同,横截面变形呈现出不... 武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938 m的双塔双索面全飘浮体系斜拉桥,主跨整体式钢箱梁高4.5 m、全宽48 m,采用500 t架梁吊机分节段悬臂拼装架设。钢箱梁悬臂拼装时,架梁吊机站位节段、待架节段由于荷载及约束不同,横截面变形呈现出不同的趋势,线形匹配难度大。为解决该问题,主跨钢箱梁悬臂拼装时选择上、下游分体式架梁吊机,减少架梁吊机自重;经比选选择横桥向27.7 m间距的架梁吊机站位,减小了架梁吊机荷载对横向线形匹配的影响;通过设置顶压装置(由顶压牛腿、支承底座组成),在架梁吊机站位节段、待架节段钢箱梁边腹板处施加1500 kN顶压力,配合少量马板,一次加载完成对接口竖向变形匹配调整。施工后,钢箱梁横向线形匹配精度均满足要求。 展开更多
关键词 斜拉桥 宽幅钢箱梁 悬臂拼装 分体式架梁吊机 吊机站位 顶压牛腿 匹配技术
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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:5
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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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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 被引量:1
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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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波形腹板钢箱-混凝土组合梁横向内力计算与分析 被引量:3
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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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新型波形钢腹板组合箱梁桥动力性能分析 被引量:2
14
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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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 波形钢腹板 组合箱梁
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市域(郊)铁路常用跨度钢混结合梁设计研究
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作者 柯朝辉 《铁道工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期78-82,共5页
研究目的:由于市域铁路建设主体的多样性和城市间规划、经济、环境等诸多差异性,为推进市域(郊)铁路建设发展,需要编制市域(郊)铁路常用跨度通用图用来指导和统一全国市域(郊)铁路常用类型桥梁的设计,提高社会整体效率。结合前期研究成... 研究目的:由于市域铁路建设主体的多样性和城市间规划、经济、环境等诸多差异性,为推进市域(郊)铁路建设发展,需要编制市域(郊)铁路常用跨度通用图用来指导和统一全国市域(郊)铁路常用类型桥梁的设计,提高社会整体效率。结合前期研究成果,对钢混结合梁常用截面形式进行分析研究,确定市域(郊)铁路常用跨度钢混结合梁的结构构造及截面尺寸,据此编制市域(郊)铁路常用跨度钢混结合梁标准图。研究结论:(1)市域(郊)铁路常用跨度钢混结合梁截面形式推荐采用双工形和单箱形;(2)计算结果表明,市域(郊)铁路常用跨度双工形和单箱形钢混结合梁结构的强度、刚度及动力性能均满足规范要求;(3)市域(郊)铁路常用跨度双工形和单箱形钢混结合梁的用钢量较省,经济性较好;(4)本研究成果可用于指导市域(郊)铁路钢混结合梁结构设计。 展开更多
关键词 市域(郊)铁路 钢混结合梁 双工形 单箱形 动力性能 经济性
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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:5
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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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公铁混合布置大跨度斜拉桥主梁断面形式研究--以赣江公铁大桥西支主桥设计为例 被引量:2
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作者 郭安娜 王新国 +1 位作者 崔苗苗 周刚 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第1期96-101,共6页
以赣江公铁两用大桥西支主桥设计为例,研究一种适应上层8车道公路、下层对称双线铁路+4车道公路混合布置的主梁断面形式。提出带挑臂双索面箱桁组合断面、带挑臂单索面箱桁组合断面、矩形箱桁组合断面、矩形钢桁梁断面4种主梁断面方案,... 以赣江公铁两用大桥西支主桥设计为例,研究一种适应上层8车道公路、下层对称双线铁路+4车道公路混合布置的主梁断面形式。提出带挑臂双索面箱桁组合断面、带挑臂单索面箱桁组合断面、矩形箱桁组合断面、矩形钢桁梁断面4种主梁断面方案,采用有限元软件分析各方案静动力性能及受力特点,综合考虑方案构造特点、技术指标、工程数量、公铁运营安全、景观效果等,确定该桥选用带挑臂双索面箱桁组合断面。该桥斜拉索最大索力16000 kN,锚固在下层钢箱梁两侧,通过有限元实体分析对锚拉板和钢锚箱式两种索梁锚固形式进行比选研究,钢锚箱形式受力合理、应力水平低、经济性好,设计采用钢锚箱形式。带挑臂双索面箱桁组合断面桥面空间布置合理、下层公铁行车干扰小、梁端竖向变形最小、经济性好,是一种适应公铁混合布置大跨度斜拉桥主梁断面形式。 展开更多
关键词 公铁两用桥 斜拉桥 公铁混合布置 主梁断面 带挑臂双索面箱桁组合断面 钢锚箱 设计
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深中通道泄洪区非通航孔桥主梁设计 被引量:3
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作者 张卫红 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期117-122,共6页
深中通道泄洪区非通航孔桥总长6.05 km,分布于伶仃洋大桥及中山大桥2座通航孔桥两侧。泄洪区非通航孔桥采用等跨连续梁布置,4~6跨一联。主梁设计过程中,首先进行110、120、130 m三种跨径方案比选,确定采用最经济的110 m跨径方案。然后... 深中通道泄洪区非通航孔桥总长6.05 km,分布于伶仃洋大桥及中山大桥2座通航孔桥两侧。泄洪区非通航孔桥采用等跨连续梁布置,4~6跨一联。主梁设计过程中,首先进行110、120、130 m三种跨径方案比选,确定采用最经济的110 m跨径方案。然后针对结构形式,提出预应力混凝土梁、钢-混组合梁和钢箱梁3种方案,从力学性能、经济性和施工风险等方面综合考虑,最终推荐采用钢箱梁方案。钢箱梁采用外形简洁流畅的封闭式断面,有利于后期维养;考虑全线景观效果,主梁高度取4 m,高跨比为1/27.5;横隔板间距取2.5 m,采用实腹式横隔板和框架式横肋的组合式设计,使箱室内部通透性更好;钢箱梁采用Q420qD钢和Q345qD钢2种材料。钢箱梁施工采用适合海上长大桥梁的大节段预制+现场拼装的施工方案。 展开更多
关键词 连续梁桥 预应力混凝土梁 钢-混组合梁 钢箱梁 封闭式断面 方案比选 结构设计
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