组合荷载工况下三室箱梁剪力滞效应试验研究

为了研究单箱三室宽体薄壁箱梁竖向荷载组合作用下由翼板剪切变形引起的剪力滞效应问题.基于有机玻璃制作的单箱三室简支箱梁模型,设置了3种加载工况,测试了每种加载工况下单箱三室简支箱梁跨中截面和1/4截面翼板受力变化明显部位的纵向正应力;并对每种加载工况采用有限元进行了模拟,通过有限元解与试验解的对比,分析了每种加载工况结果,揭示了各种加载工况下的剪力滞效应分布规律.为多室箱梁剪力滞效应的后续研究及有效翼缘分布宽度的取值提供一定的参考.     

大跨混凝土箱梁桥温度荷载作用下剪力滞效应分析

混凝土箱梁以其良好的结构整体受力性能在现代大跨桥梁结构中得到广泛的应用, 但迄今所修建的混凝土箱梁桥中, 在施工阶段或在运营阶段, 箱梁上均存在较多的由温度引起的开裂现象, 造成这一现象的主要原因是现有计算方法的不完善, 其中之一就是未考虑箱梁在温度荷载作用下的剪力滞效应。本文采用有限元法对大跨混凝土箱梁桥在温度荷载作用及自重作用下的剪力滞效应进行了详细的分析, 其结果表明在温度作用下, 箱梁翼板底面存在着较为严重的剪力滞现象, 并获得了箱梁在温度荷载作用下剪力滞效应的一般规律和初步结论,为箱梁的温度应力计算提供了参考。     

悬臂箱形截面梁的负剪力滞效应

为了研究考虑负剪力滞效应的混凝土悬臂箱梁承受均布荷载作用的力学响应问题,利用能量变分法的最小势能原理得到了箱梁纵向应力分布和负剪力滞变号位置。结果表明:作用均布荷载在悬臂箱梁顶板引起负剪力滞效应;距离固定端约l/4为负剪力滞效应的起点,为了提高悬臂箱梁承受均布荷载下整体稳定,设计中应充分考虑负剪力滞效应。     

折面梁格法在曲线PC箱梁桥中的应用

弯桥作为桥梁工程中常用的一种桥型,仍没有一种统一的设计方法准确分析这类结构的受力特性,本文采用折面梁格法对一座曲率半径150m四跨一联的弯桥在一次落架下恒载的支反力以及剪力滞效应进行了研究,分析了其空间效应,并与实体模型的计算结果进行对比。研究发现:弯箱梁桥中存在明显的剪力滞效应,需充分考虑弯桥受力的空间效应以保证结构的受力安全,采用折面梁格方法可以较准确模拟弯箱梁桥在恒载作用下的支反力不均及剪力滞效应,该方法为这类桥梁结构的设计提供了一个可靠的工具。     

薄壁箱梁剪滞效应研究方法

探讨了研究箱梁剪滞效应的几种方法，即变分原理、比拟杆法、有限元法、模型试验，针对钢筋混凝土箱梁模型，着重介绍了运用箱梁模型试验研究剪力滞效应．     

工字钢辊式矫直时腹板作用的有限元仿真分析

工字钢辊式矫直是通过对腹板施以可调辊压使翼缘产生一定的塑性变形来实现的。理论分析认为求解各可调辊的压下挠度时,可以不考虑腹板的影响而按翼缘组成的"矩形"断面来进行。通过建立适当的有限元模型,运用ANSYS软件仿真了考虑腹板和不考虑腹板的情况,从而验证了理论结果的正确性。     

考虑板件相关作用的冷弯矩形截面轴压短柱承载力

为探究不同翼缘和腹板宽厚比组配的冷弯矩形截面的极限抗压承载力,采用ABAQUS建立了考虑初始几何缺陷、几何和材料非线性以及冷弯效应等因素影响的冷弯矩形截面钢管有限元模型,并通过试验校核验证了模型的准确性。基于该模型完成了不同翼缘和腹板宽厚比在轴压作用下的参数分析,得到了翼缘和腹板宽厚比对极限承载力的影响规律,并总结出3种破坏模态,辅以截面应力发展过程阐述了破坏机理。通过提取不同翼缘和腹板宽厚比构件极限状态时屈曲变形最大截面的应力分布情况,展现了板件相关作用的影响。最后基于有效宽度法提出了考虑板件相关作用的极限承载力建议公式,并将建议公式与现行规范和参数分析结果进行对比,证明了建议公式的准确性与适用性。     

预制梁端削弱型钢梁-SRC柱组合节点抗震性能数值分析

为了进一步研究预制梁端削弱型钢梁-钢骨混凝土(steel reinforcement concrete, SRC)柱组合节点的抗震性能,在验证有限元数值模型可靠性的基础上,通过ABAQUS建立了6个梁端削弱构造形式的有限元节点模型,分析不同构造形式对节点滞回性能、弯矩-转角曲线、延性性能及性能退化的影响规律。结果表明：仅梁端翼缘削弱时,对节点耗能性能、承载能力、延性变形以及强度和刚度性能退化影响较小;随着梁端翼缘和腹板同时增加削弱尺寸程度,可显著提高节点耗能能力,最大增幅约为31.25%;承载力总体呈现降低的变化趋势,最大降低仅为7.0%;延性性能提高10.66%;对强度退化性能略有改善。选用翼缘和腹板同时削弱的构造形式,可改善节点的耗能能力和延性性能。     

高铁整孔简支箱梁后浇翼缘板整体模架及模板施工设计

针对新建铁路客运专线整孔箱梁切翼缘板过隧道架设施工实例,着重介绍整孔箱梁后浇翼缘板模架和模板施工设计原理和施工方案,对工期紧、必须采用后浇翼缘板施工的简支箱梁具有参考价值。     

不同型钢翼缘宽度和型钢位置对SRC组合板承载力影响有限元分析

型钢混凝土组合结构因其承载力高、刚度大、稳定性好等诸多优点被广泛应用于实际工程中,但目前较为成熟的理论大多侧重于型钢混凝土组合梁、柱等方面,对板的研究较少.因此提出一种新型型钢混凝土组合板,利用Abaqus软件模拟了型钢翼缘宽度和型钢布置位置对组合板的承载力和变形的影响.结果表明,在该构件设计尺寸下,当其翼缘宽度由90...     

型钢削弱不对称抗弯截面设计方法

为更好地给工业化型钢连接装配式(Steel connecting Prefabricated Concrete,SPC)梁柱节点匹配不对称配筋梁截面,通过改进SPC节点中H型钢削弱(Reduced Beam Section,RBS)构造,采用截面分析法研究了翼缘削弱比、压板宽度比和压板厚度比对抗弯截面模量的影响。结果表明:当强侧翼缘压板对受压时,翼缘削弱比、压板宽度比和压板厚度比增大,均导致截面模量先线性增大后趋于稳定;当弱侧翼缘压板对受压时,翼缘削弱比增大导致截面模量快速线性增大,截面模量在压板宽度比增大时基本保持稳定,随压板厚度比增大而缓慢增长。基于对抗弯截面模量影响规律的认识,提出了型钢不对称抗弯截面的设计方法,以供工程实践参考。     

预应力对截面不对称槽形梁空间受力的影响分析

为了研究预应力对截面不对称开口薄壁连续梁空间受力的影响,以某单侧悬挑人行道的不对称截面槽形混凝土连续梁为依托,采用有限元软件ANSYS建立实体模型,分析计算仅考虑自重荷载及考虑不同布束方式的预应力荷载作用时,槽形梁剪力滞效应及横向受力情况。通过对比分析可以发现:自重作用下槽形梁剪力滞效应明显且两侧受力不平衡,预应力荷载对剪力滞效应有明显平抑作用,将靠近人行道侧腹板增加5%预应力,改善行车道板两侧受力不均衡情况;在腹板及行车道板处布置横向预应力能有效调整截面横向受力情况,但人行道部分仍为受拉应力,将横向预应力延伸到人行道后结构整体受力安全,故建议在人行道布置横向预应力。     

波形钢腹板多箱室箱梁新的分析方法

波形钢腹板组合梁桥由于自身自重轻、造价低及美观等优点,在日本大量推广建造200余座,在国内也达到了30余座,尤其是斜拉桥更是表现出了很好的竞争力。目前关于多箱室箱梁不同的分析方法有优点和局限性,因此,提出了一种新的分析方法空间网格模型,可以考虑剪力滞效应,薄壁效应和局部弯曲效应。详述了空间网格分析方法的原理及在波形钢腹板组合梁斜拉桥的建模参数,分析了多箱室箱梁的腹板剪力横向分配,达到了预期分析效果。因此,空间网格模型提供了在箱梁结构的缺陷分析及解决方案方面的基础。     

混合梁斜拉桥主梁钢-混凝土结合段受力性能研究

以某混合梁斜拉桥为工程背景,分别采用Midas Civil和ANSYS建立全桥空间杆系有限元模型和钢混凝土结合段的精细实体有限元模型,进行最不利荷载组合作用下结构受力性能分析。研究表明:钢-混凝土结合段在最不利荷载组合工况下各组成部分受力均衡、变形连续协调;钢-混凝土结合段的钢箱梁应力满足要求,各钢板无屈曲现象发生;钢-混凝土结合段中混凝土箱梁节段在混凝土顶板与隔板结合部及翼缘倒角位置会出现较大的主拉应力,最大可达到4.84 MPa,超过C50混凝土抗拉强度,建议必要时应增加钢筋用量,进一步优化局部受力。     

箱梁约束扭转计算图式

提出箱梁约束扭转计算的基本假定是箱形截面上、下伸臂部分的面积在全跨度范围内取平均值,假定为闭口薄壁截面构件的翼缘;同时将扩大段的壁厚取平均值,假定为作用在扩大段中部的等代隔墙。把箱梁称为空间结构连续体,描写箱梁挠曲、扭转静力学规律。计算预制箱梁梁体三条腿受力引起支点隔墙的扭曲应力。     

带材翼缘长度与成型道次对简单断面型钢成型的影响

本文以弹塑性大变形有限元理论为基础。对槽钢成型过程作出合理简化,建立分析模型,利用MARC软件对槽钢辊弯成型进行了三维有限元数值模拟．分析得出带材翼缘长度与成型道次对槽铜成型的影响。     

预应力混凝土连续箱梁有限元损伤分析(英文)

为了确定预应力混凝土箱粱的极限承载能力,进行了预应力混凝土连续箱梁的破坏性试验,提出一种有限元损伤分析方法模拟箱梁结构行为.基于实体退化壳单元对箱梁进行模拟,并考虑了结构材料的非线性效应.由于预应力混凝土箱梁中通常存在大量曲线预应力钢筋,提出一种组合单元,并用该单元模拟箱梁中的预应力钢筋,该方法可使结构分析时单元数量大大降低.试验结果和理论分析对比表明:提出的方法能够有效地用于预应力混凝土连续箱梁的破坏性试验计算分析中;研究的旧桥依然存在较大的极限承载能力.     

铰接双矩管装配式防屈曲支撑试验研究（英文）

目的:通过双矩管装配式防屈曲支撑的滞回试验研究,探讨防屈曲支撑可能存在的破坏模式及各设计参数对支撑耗能性能的影响,验证支撑端部构造细节的合理性,提出支撑设计建议。创新点:1.试验研究铰接双矩管装配式防屈曲支撑的滞回性能;2.获得4种支撑破坏模式。方法:通过对7根铰接双矩管装配式防屈曲支撑的滞回性能试验,研究支撑外围盖板厚度、内核加强翼板高度和外围槽钢翼缘高度等参数对防屈曲支撑破坏机理及耗能性能的影响。结论:1.外围盖板厚度太薄,支撑易发生端部折曲破坏;2.端部转动受限制的支撑,其滞回性能优于纯铰接防屈曲支撑,但支撑连接节点处的附加弯矩不容忽视;3.支撑均表现出优良的屈曲耗能性能,验证了试验试件端部构造细节的合理性。     

H形钢构件双向压弯加载下的破坏机理

为了探究H形截面钢构件在双向压弯加载下的破坏机理和主要破坏模态,考察了板件之间的相关作用和截面平均应力分布形式对H形钢构件破坏模态的影响特性。首先采用软件ABAQUS建立考虑构件初始缺陷和材料强化影响的有限元模型,并与试验结果进行校核;然后采用与试验中相同的双向压弯直线型加载方式,对影响H形钢构件双向压弯性能的4个关键参数进行批量化参数分析;最后基于大量有限元参数分析结果,根据模型在极限状态时刻的破坏特征,将其分为4种典型的破坏模态：全塑性破坏、翼缘屈曲破坏、腹板屈曲破坏及翼缘腹板屈曲破坏,并分别阐释了其各自发生的参数范围及破坏机理。分析发现：4个关键影响参数通过不同方式来决定构件的最终破坏模态,翼缘和腹板宽厚比组配作为主导影响因素,以板件相关作用为纽带影响构件的破坏模态;而轴压比和加载方向角则是通过改变截面平均应力的分布形式来影响构件的破坏模态。     

多势垒结构电流特性的数值分析

通过数值自洽求解定态的维格纳方程和泊松方程,计算了一维多势垒结构偏压隧道电流,讨论了共振隧穿结构参数(量子阱宽度)连续变化对其电流特性的影响.数值模拟结果给出这类电子器件的量子极限--可观察到共振隧穿现象的量子阱宽度的限度.