人行天桥钢桥面板受力性能分析
钢桥主要结构形式与受力特点剖析
钢桥主要结构形式与受力特点剖析
矮寨特大悬索桥位于 湖南湘西。矮寨悬索桥 桥距吉首市区约20公里, 跨越矮寨镇附近的山谷, 德夯河流经谷底,桥面 设计标高与地面高差达 330米左右。
桥型方案为钢桁加劲梁单跨悬索桥,矮寨特大悬索桥全跨 1073.65m,悬索桥的主跨为1176m。该桥跨越矮寨大峡谷, 主跨居世界第3、亚洲第1。渝湘高速于2012年3月31日正式 通车。
钢桥主要结构形式与受力特点剖析
胜利黄河大桥是我国修 建的第一座钢斜拉桥, 位于垦利县城东北侧。
大桥全长2817.46米,由主桥、南北引桥组成。主桥为5孔 跨径,主桥长682米,为新型钢箱斜拉索桥结构,用57段钢 箱梁连接而成,为连续双箱正交异性板钢斜拉桥,引桥为 跨径30米预应力混凝土箱梁,桥面宽19.5米。桥两端为造 型优雅的桥头堡和花园式绿化带。
钢桥主要结构形式与受力特点剖析
为了避免在车辆驶过时桥面随着悬索一起变形,现代悬 索桥一般均设有刚性梁(又称加劲梁,stiffening)。桥面设 在刚性梁上,刚性梁吊在悬索上。
现代悬索桥的悬索一般均支承在两个索塔上。塔顶设有 支承悬索的鞍形支座。
承受很大拉力的悬索的端部通过锚旋固定在地基中,为 地锚式悬索桥。也有将悬索固定在刚性梁端部的情况, 称为自锚式悬索桥。
钢桥主要结构形式与受力特点剖析
三、刚构桥
梁体与桥墩或桥台连为一体者,称为刚构桥。刚构桥的 受力兼有梁桥与拱桥的一些特点,主要承重结构为偏心 受压和受弯。
目前钢刚构桥的最大跨度是1972年建成的意大利斯法拉 萨桥。跨度达到376m;我国1976年建成的陕西安康江汉 大桥,跨径达到176 m,为我国钢斜腿刚构桥之首。
钢桥主要结构形式与受力特点剖析
南京长江第二大桥 位于南 京长江大桥下游11公里处, 于2001年3月建成通车。
环形钢结构人行天桥受力性能及加固方法研究
环形钢结构人行天桥受力性能及加固方法研究作者:谭荣昕来源:《居业》2015年第17期[摘要]在城市道路系统中,环形钢结构人行天桥是重要的组成部分,优点为造型美观、通行效率高等。
当天桥自振频率与行走频率趋于一致时,会产生共振现象,降低天桥结构的安全性。
本文重点研究了环形钢结构人行天桥的受力性能及加固方法。
[关键词]环形钢结构;受力性能;加固方法文章编号:2095-4085(2015)12-0074-021 动力性能有限元分析1.1 MIDAS/Civil软件介绍MIDAS/Civil软件的设计理论基础为有限元理论,通用于桥梁领域中,软件集静力分析、动力分析、屈曲分析、几何非线性分析等分析功能于一体,具有较高的便利性。
1.2建立有限元模型在MIDAS/Civil 2013软件及桥梁空间线性的基础上,建立空间有限元模型,对桥梁的受力性能进行分析,钢箱梁采用四节点板单元,梁单元为独柱墩,在整个人行天桥中,单元共有7271个,节点为6371个。
建立三维坐标系,坐标轴与位移方向一致时,位移值记为正数,否则是负数。
对边界条件进行限定,在桥梁两端圆曲线处,选择的支座为固定支座,限制的自由度为6个,在桥梁直线段处,采用弹性支座,限制的自由度为3个。
桥梁结构采用材料为钢板。
依据上述条件,利用有限元模型计算出竖向振型、内力及挠度。
1.3 有限元分析与实测数据对比将利用有限元模型计算出的结果与实测数据对比显示,在满布人群荷载条件下,有限元计算结果与实测结果基本一致。
通过数据结果可知,此环形钢结构人行天桥的竖向振动频率较小,不符合相关规定,易引起共振反应,降低天桥使用的牢固性。
2 加固方法2.1采用TMD减振控制TMD是指调谐质量阻尼器,通过共振原理,控制主体结构某些振型的动力响应。
在人行天桥中,主体结构与TMD的频率比、质量比,TMD自身的阻尼比在TMD系统的调节下,能够将行走时产生的振动能力吸收,降低产生人桥共振的可能,保证行人行走时的安全性。
钢箱梁人行天桥承载力检算实例分析
+*!" 病 害 情 况 !!"桥 面 系% 人 行 楼 梯 侧 墙 勾 缝 不 密 实$! 处
地砖破损$" 处 开 裂$局 部 积 水#全 桥 栏 杆 多 处 涂 装 脱 落 $局 部 锈 蚀 #排 水 槽 轻 微 堵 塞 %
!""上 部 结 构% 全 桥 钢 构 件 多 处 涂 装 脱 落&锈 蚀 $! 处 空 洞 $" 处 水 渍 &泛 碱 %
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图 !" 某 钢 箱 梁 人 行 天 桥 !单 位 '/6"
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测 评 定 规 程 +$钢 结 构 桥 梁 结 构 构 件 验 算 的 应 力 限 值 为 X!,.-$荷载作用下的变形限值为 X!,B-% 其 中' ,.-&,B-分别为容许应力&容许 变 形 值#X!为 检 算 系 数$结合实桥 病 害 情 况$依 据 8UX)U8"!,"%!! 表 -#!,! 取 值 $该 桥 检 算 系 数 取 %#*-% ,*+" 建 立 有 限 元 模 型
!$"桥 位 环 境% 桥 位 周 围 环 境 状 况 良 好$墩 台 周 围 没 有 滑 坡 &泥 石 流 &人 为 开 挖 等 病 害 %
按 F88**,"%%)*城市桥梁养护技术规范+进行 评 定 $全 桥 技 术 状 况 评 分 为-.#"$技 术 状 况 评 定 等 级 为 I级% +*+" 病 害 成 因 分 析
某钢结构人行天桥的动力性能测试与评价
2 1 加 速度 响应及 频谱 .
利用通行 车流 的环境激励作用 , 由桥面跨 中竖 向加 速度 响应
Q4 q , 3 5 e钢 其余 部 位 均 采 用 Q 3 q 。设 计 荷 载 为人 群 荷 载 2 5 c钢
4. N/ 0 k m2 地震动 峰值加速度为
,
0 0 g .5 。
时程及其频谱结构测试结果 , 在环境激励下 桥面竖 向振 动响应 主
振动响应 主要 以一 阶振 型和二 阶振型为主 。 在两个行 人以正常速度行走通过 桥面 的激 励下 , 由桥面跨 中 竖向加速度响应时程及 其频谱结 构 , 双人 行走激励 下桥 面竖 向 在 振动响应主要 以一阶振型和二阶振 型为主。 在单人位于跨 中区域桥 面跳 跃的激励下 , 由桥 面跨 中竖 向加
某 钢 结 构 人 行 天 桥 的 动 力 性 能 测 试 与 评 价
刘 树 林
( 州 军 区 空 军 后 勤部 , 东 广 州 广 广 5 07 10 0)
摘
要: 针对钢结构人行天桥的动力特性和振动响应问题 , 结合 工程案例进行 了动 力性能测试与评价 , 细介 绍 了测试仪 器、 点 详 测
振频 率 3k z D 2 ( / / H 。Y -5 X YZ三 向 ) 传感 器技术 指标 : 量极 限 测 3 0ms 频 率范围 0 1H 一 0 , 5 一, . z 5 0Hz横向灵敏度分别小于 2 3 , .%
17 和 5 O , .% .% 安装 谐 振 频 率 2k z H 。
要 以一 阶振型 和二 阶振型为主 。
由于该人行天桥在正常使用过程 中振感 比较 明显 , 为判 断该 桥的基本振动特性 , 了解 该桥 的振动 规律 和实 际工 作状态 , 检验 其动力性能及正常使 用状 态是否 满足设 计文件 和相 关规 范的要
钢桥的主要结构形式与受力特点解析
钢桥的主要结构形式与受力特点解析钢桥是一种由钢材构成的桥梁结构,具有优良的抗压、抗弯和抗剪能力。
钢桥主要由桥墩、桥台、上部构造和桥面铺装组成。
一、梁桥梁桥是由梁体和支座构成的桥梁结构,梁体可以是钢箱梁、钢板梁、钢梁等。
梁桥主要通过梁体来承担和传递车辆荷载,支座则起到固定和传递力的作用。
梁桥的受力特点如下:1.梁体受到车辆荷载的作用,呈现出弯曲变形和受力集中的特点。
因此,梁桥的梁体需要具有足够的强度和刚度,以承受荷载并保证桥梁结构的安全。
2.梁体的上表面受到压力作用,下表面受到拉力作用。
压力和拉力的分布是不均匀的,最大值出现在梁的中间位置。
因此,在设计梁桥时,需要根据桥梁的跨度、荷载情况和结构形式来选择合适的梁体截面形式和尺寸,以保证梁体的强度和稳定性。
3.梁桥的支座起到传递力的作用,必须能够固定梁体并承受荷载。
支座一般采用橡胶支座、钢骨橡胶支座等,以保证梁体的稳定和变形控制。
二、拱桥拱桥是由弧形的拱体和支座构成的桥梁结构,拱体可以是单孔、连续、等高或变高的。
拱桥主要通过拱体将车辆荷载分散到桥墩和地基上,以承担和传递荷载。
拱桥的受力特点如下:1.拱体在受到荷载作用下,呈现出弯矩和弯曲变形的特点。
拱桥的受力是通过弧形拱体来承担和传递荷载,拱体的下表面受到压力作用,上表面受到拉力作用。
因此,拱桥的拱体需要具备足够的强度和刚度,以保证桥梁的安全。
2.拱桥的支座主要起到支持和传递力的作用,保证拱体的稳定。
支座一般采用橡胶支座、钢骨橡胶支座等,以控制拱体的沉降和变形。
3.拱桥的荷载分布比较均匀,荷载作用在拱体和桥台上。
拱桥的桥台承受的荷载相对较小,但需具备足够的刚度和稳定性,以保证桥台的安全。
综上所述,钢桥的主要结构形式可以是梁桥和拱桥,并且具有相应的受力特点。
梁桥主要通过梁体承担荷载,具有弯曲变形和受力集中的特点;拱桥主要通过拱体将荷载分散到桥墩和地基上,具有弯矩和弯曲变形的特点。
在设计钢桥时,需要根据桥梁的跨度、荷载情况和结构形式来选择合适的结构形式和梁体、拱体截面形式和尺寸,以保证钢桥的强度、稳定性和安全性。
钢筋混凝土桥梁的受力性能分析及优化设计
钢筋混凝土桥梁的受力性能分析及优化设计钢筋混凝土桥梁作为现代桥梁中的主流形式,具有良好的受力性能,广泛应用于交通建设领域。
钢筋混凝土桥梁的设计和施工对保障公众的出行安全起着至关重要的作用。
因此,钢筋混凝土桥梁的受力性能分析及优化设计显得极其必要。
一、钢筋混凝土桥梁的受力情况钢筋混凝土桥梁的受力情况主要包含:悬臂梁的弯曲、受弯梁的转换、中跨刚架的挠曲和侧向位移等问题。
1. 悬臂梁的弯曲悬臂梁的弯曲是钢筋混凝土桥梁常见的受力形式,其偏转程度主要受到梁距与荷载大小的影响。
在设计与施工中,悬臂梁需满足严格的几何尺寸、质量和材质指标,以满足其承受弯矩的要求。
2. 受弯梁的转换受弯梁的转换是钢筋混凝土桥梁中的另一常见受力形式,其是由弯曲梁靠近支座的位置发生转移而引起。
转化点处,梁所受的受力当量增加,需加强该部位的结构设计。
3. 中跨刚架的挠曲和侧向位移中跨刚架的挠曲和侧向位移是由荷载荷重分布引起的。
在钢筋混凝土桥梁设计中,需要采用合适的构造形式,增加刚性并避免跨中塌陷现象的发生。
二、优化设计方法优化设计通过结构分析和受力计算来选择最优的设计方案。
可以采用有限元分析方法,对钢筋混凝土桥梁的受力情况进行清晰、准确的理解和评估。
此外,优化设计还可以考虑采用轻质高强混凝土、压实混凝土和高性能混凝土等材料,以提高桥梁的耐久性、承载能力和抗震能力。
1. 有限元分析有限元分析是一种在工程领域中常用的计算方法,可以用于求解钢筋混凝土桥梁的受力情况,包括应力、位移和变形。
通过有限元分析,能够更为准确地分析和评估钢筋混凝土桥梁的受力性能,以求取最优的设计方案。
2. 选择合适的材料在钢筋混凝土桥梁的设计过程中,材料的选择是十分重要的。
优质的材料不仅能够提高桥梁的整体性能,还可以延长桥梁的使用寿命。
举个例子,轻质高强混凝土的使用,可以有效地降低桥梁的自重,增加其承载能力。
压实混凝土则可以增加桥梁的耐久性,提高其抗裂性能。
同时,高性能混凝土的使用能够提高桥梁的耐久性和抗震能力,防止桥梁的倒塌或者损坏现象。
城市“L”型钢结构人行天桥受力性能的研究
城市“L”型钢结构人行天桥受力性能的研究摘要利用有限单元法分析空间异性钢结构人行天桥的受力时,采用板/壳单元仿真模拟各块钢板,研究其较为复杂的受力性能。
关键词有限元板/壳单元应力集中自振频率中图分类号:tu391 文献标识码:a 文章编号:引言城市人行天桥多采用钢箱结构。
这种结构可以获得良好的景观效果,也便于后期进行装饰;另一方面这种结构形式可以方便的制作成各种异型形状,并满足这种异型形状造成的复杂受力特性。
当桥梁位于城市“丁”字型路口处时,为了满足人行过街的方便,体现以人为本的设计思路,可以将天桥建造成“l”型,即分别跨越“丁”字型路口的两条路,但天桥在空中是连续一体的。
这样设计的天桥在功能和美观上能够很好的满足要求,但是在受力上并不一定是理想的,已建成的该类桥梁在运营中有部分支座托空、使用年限短、振动过大影响行走舒适感等问题出现。
我们有必要探索这种桥梁的受力性能,力求在设计和施工中解决这些问题,达到桥梁适用、安全、美观和经济的准则。
一、研究对象概况现以重庆两座钢结构人行天桥为例,说明“l”型钢结构人行天桥的受力性能。
两个研究对象均位于两条道路交叉的“丁”字路口。
研究对象一分为三部分,第一部分分两跨跨越城市主干道,桥跨布置为18m+20m;第二部分为一跨跨越城市支路,跨径为25m;第三部分为上述两部分的中间连接部分,由于受建筑红线的控制形成延道路路缘延伸的弧线;三部分为一整体钢结构,梁体为钢箱梁,由钢板焊接组合而成,主梁高75厘米。
研究对象二分为两部分,分别一跨跨越城市道路,跨度分别为16m和19m,两部分直线连接,且一端直线延伸至附近的建筑商场楼层位置。
两部分为一整体钢结构,梁体为钢箱梁,由钢板焊接组合而成,主梁高70厘米。
二、有限元板/壳单元分析原理2.1 弯曲板单元【1】四边形单元的公式,对三角形单元同样适用,根据单元的四节点和16个转动剪力单元定义的方程,确定横向剪力,使用标准四节点双线性函数来计算积分点上的剪力。
钢桥面板的有限元受力分析
2 工 程概 况
荷载 工况
H
¨H H¨ H¨
表 2荷载为 10 N时铜桥面裸板分析计算 6k
最大弩沉值 ( 06 最 大横 向拉应 变 ( 06 a 最大纵向拉应变 (09 a 1 -m) 1.P ) 1-P )
该公路桥为钢箱梁分离式双箱断面, 模型选取钢板宽度 6 m, . 长 9 9 钢板含 1 个 U型加劲肋 , m, 0 加劲肋尺寸为高 2 0 x r 间距 8mm ] a  ̄8 m,
【 1 1张黎杰 , 朱卫华 , 宁. 国钢桥 的发展明. 刘海 我 山西建 筑 ,
2 0 。3 1 )3 3 3 4 0 7 3 ( 1 :5 - 5 .
【 杨志勇. 2 J 土木工程毕业设计手删 学 出版 社 ,0 8 20.
电出版 社 ,0 7 20.
. 武汉: 武汉理工大
[ 李围.N Y 3 ] A S A土木工程应用实例嗍 . 北京: 中国水利水 【 莫海鸿, 4 1 杨小平. 基础工程 . 北京: 中国建筑工业出版
州黄河桥等。我国工程第一次主持修建的钢桥是成滦河大桥, 由詹天 佑完成。1 6 年建成的南京长江大桥 , 8 9 也为公铁两用桥, 上部结构的 主要部分 由一孔 18 2m的剪支钢桁梁和三联 3 10  ̄ 6 m连续钢桁梁组 成。在此时期 , 公路钢桥发展也尤为迅速 , 18 年建成的拉萨河达 如 94 孜悬索桥 ,其主跨度为 5 0 ,9 9 0 m 18 年建成的上海南浦大桥为主跨长 44 6 m的三跨连续组合斜拉桥等等。 0 2 世纪 9 年代以后至今 , 0 是钢桥 发展历史上最 陕的时期, 建造了许多具有代表 的公路、 铁路钢桥。 目 前钢结构桥梁的设计主要考虑主梁等主要承重结构的设计, 桥面板等 附属结构主要是通过构造措施来保证。 但对于不同结构不同加载方式 的钢桥面的受力情况很少涉足研究。基于此 , 现以某钢桥箱梁采用分 离式 U型箱断面为例 ,采用有限元软件 A S S N Y 选取钢桥面板宽度 6 m, 9 . 长 m模型进行桥面铺装前( 9 裸板 ) 向和纵向在不利位置进 的横 行加载计算分析。 分析表明:) 1在横向不同加载位时, 横向拉应力为主 要控制荷载;) 2在纵向不同加载位时, 跨中弯矩最大, 靠近横隔板逐渐
钢桥结构在不同入射角钝跨中的受力性能分析
钢桥结构在不同入射角钝跨中的受力性能分析近年来,随着交通建设的迅速发展,桥梁在交通运输中扮演着至关重要的角色。
而钢桥作为主要桥梁类型之一,在桥梁建设中具有广泛的应用,成为公路、高速公路、城市轨道交通等交通运输领域的重要设施。
而在不同的入射角度下,钢桥的受力情况也不同,因此本文将对钢桥结构在不同入射角度下的钝跨中的受力性能进行分析。
一、钝角梁的钝跨中受力性能在工程实践中,常见的钝角梁一般具有细长的构造形态。
在跨度不大的情况下,钝角梁的跨度与深度比较小,因此其受力性能较好。
但是,在跨度较大的情况下,钝角梁的受力性能却较差。
这是因为钝角梁的截面形状影响受力性能。
当入射角度较小时,钝角梁受到的力较小,但会出现一些局部变形,如剪切变形和膨胀变形。
当入射角度较大时,钝角梁的受力更为复杂,其承受的剪力和弯矩均较大,局部发生的塑性变形也会增大。
二、不同入射角度下钝跨梁的受力分析在不同的入射角度下,钝角梁的受力情况也会变化。
为了探究这一问题,我们可以通过有限元分析方法进行数值模拟计算。
我们选取了一种常见的钝角梁结构,其跨度为20米,深度为0.8米,跨中荷载为1000kN,采用钢材Q345B。
然后分别在入射角度为30°、45°、60°、75°、90°下对该结构进行分析。
计算结果如下所示:1. 入射角度为30°当钝角梁受到30°入射角度下的荷载时,其主要受力为横向荷载和弯矩。
此时,钝角梁内部受力比较均匀,并发生局部塑性变形。
而且由于弯矩作用,钝角梁受力的最大值在支座附近,呈梁端弯曲的形式。
2. 入射角度为45°当钝角梁受到45°入射角度下的荷载时,其主要受力为横向荷载和弯矩。
此时,钝角梁内部受力差异较大,中心受力较大。
另外,弯矩也会导致梁端弯曲的情况发生。
3. 入射角度为60°当钝角梁受到60°入射角度下的荷载时,其主要受力为剪力和弯矩。
钢桥面铺装的受力特性与有限元分析
检查,我们在发泡充填前,在护筒内安装了直达底部的管道(4”镀锌管),管道下口采用二层玻璃纸封口(钢丝扎紧),上口用特制的木塞塞住,木塞长10cm,进入管道内大约7.5em。
管道上口在发泡充填后埋人硬质聚氨脂材料内.离护筒口约2cm。
五、结束语铜陵大桥下锚头胜‘腐防护方案经二年多时间检验,效果是良好的,由于硬质聚氨脂泡沫塑料的吸能减振作用,斜拉索的振动状况得到了极大改善,经我们多次抽查硬质聚氨脂泡沫蝗料和止水圈,未发现任何异常情况,其排水、防腐性能保持良好。
我们认为铜陵大桥下锚头防腐防护方案是成功的。
铜陵大桥是国内首座把锚头防腐作为与高强钢丝防腐同等重要的课题来研究,并成功地完成了以硬质聚氮脂泡沫塑料充填、止水圈为主的多层次锚头防腐防护方案的斜拉桥,该方案认真研究了钢材氧化锈蚀机理,达到了下护筒内止水、隔气的功效,因此该方案不仅适用于新建斜拉桥,也适用于已建斜拉桥。
继铜陵大桥率先进行以硬质聚氨脂泡沫塑料为防护充填材料的锚头防腐防护方案后,广东海印大桥换索后、广东鹤洞大桥、珠海到澳门的跨海峡大桥在通车前、重庆二.桥在通车三年后也进行了护简内硬质聚氨脂泡沫塑料充填,以上桥梁的硬质聚氨脂泡沫塑粒均由铜陵大桥下锚头防腐科研合作单位上海渔轮厂采用铜陵大桥同样的工艺、配方进行发艳}充填的,目前,广东、福建等省一些桥粱建设和管理部门正在与上海渔轮厂洽谈采用聚氮脂充填进行锚头防腐。
铜陵大桥锚头防腐研究成果已在国内推广运用,该项成果的推广将为国家节省难以估计的工程养护资金,具有很大的社会与经济效益。
钢桥面铺装的受力特性和有限元分析方萍伍波.(交通部重庆公路科学研究所)摘要本文主要介绍正交异性钢桥面板及沥青混凝土铺装作为一台成结构的结构组成形式和计算分析模型,简述钢桥面板和铺装共同作用时的受力特性和相互作用,以及有限元分析的方法和实例。
关挺词正变异性钢桥面板,沥青混凝土铺装,夹层单元,应力,应变一、前言近年来,由于对桥梁跨径和结构轻型化的要求,国内修建的大跨径桥梁如吊桥、斜拉桥等,普遍都采用了钢箱梁和正交异性钢桥面板作为主粱结构和桥面系结构。
刚接式桥面连续结构的受力性能分析
刚接式桥面连续结构的受力性能分析式桥面连续结构是一种常见的桥梁结构形式,它由多个简支梁组成,通过梁段的刚性连接形成连续结构。
在实际的工程应用中,式桥面连续结构受到来自车辆荷载、恶劣环境以及材料老化等因素的影响,需要进行受力性能分析,以确保结构的安全可靠性。
本文将从受力性能分析的基本原理、主要受力状态及其计算方法等方面进行论述。
一、基本原理式桥面连续结构在使用过程中受到各种外力的作用,如车辆荷载、温度变化、风荷载等。
受力性能分析的基本原理是基于结构力学和材料力学的基本理论,通过对桥梁结构进行几何模型的建立和力的平衡方程的建立,计算结构内力和变形。
二、主要受力状态及计算方法1.车辆荷载受力状态式桥面连续结构在车辆荷载作用下,主要受到弯矩、剪力和轴力的影响。
根据车辆荷载的特点和分布形式,可以采用静力分析、弹性力学分析和有限元分析等不同的方法来计算结构的受力状态。
静力分析方法是最为简单和常用的计算方法。
建立桥梁的荷载模型,根据不同的荷载组合,计算结构的内力和变形。
静力分析方法适用于荷载分布均匀、动力效应小的情况。
弹性力学分析方法考虑材料的本构关系,可以考虑结构在荷载作用下的变形。
根据应变能和势能的最小原理,建立弹性力学方程组,通过求解方程组,得到结构的内力和变形。
有限元分析方法是一种精确计算结构受力状态的方法。
将复杂的结构分割成多个有限元,建立有限元模型。
根据有限元模型,利用有限元的基本原理,通过数值方法求解结构的内力和变形。
2.温度变化受力状态式桥面连续结构在温度变化作用下,产生温度变形和温度引起的应力。
根据材料的热膨胀系数和结构的几何尺寸,可以计算结构的温度应力和变形。
温度应力的计算可以通过线膨胀模型进行,根据结构的几何尺寸和温度差异,利用线膨胀系数计算结构的应力。
温度变形的计算可以采用热应力分析方法进行。
根据材料的热弹性特性,建立热应力的计算模型,通过计算热应力来预测结构的温度变形。
3.风荷载受力状态式桥面连续结构在大风作用下,主要受到风荷载的作用。
大曲率连续刚构人行天桥受力分析
大曲率连续刚构人行天桥受力分析本文以上海某大曲率连续刚构人行天桥为背景,通过建模计算,分析了连续刚构梁桥的受力分配情况,对比了曲线桥与直线桥的异同,用以指导设计。
标签:人行天桥;大曲率;刚构;钢箱梁1 前言近几年来,随着国家经济建设的发展,各地的城市化运动也是如火如荼。
城市里房屋密集,路线复杂,交叉口众多,交通运输能力是一个城市能否正常运行的关键,由于受周围环境的限制,同时也需要考虑到景观的要求,立体交通是一个常见的、合理的方案。
在城市中的立交桥工程中,由于结构比较密集,路线繁多,且各种公共设施和管道密布,因而在设计立交桥时,其桥墩几乎都是预先指定位置甚至是指定尺寸,线形的曲折几乎不可避免,此时就需要建造曲线型桥梁。
曲线桥梁中,桥跨的重心并不在两墩连线的中点上,即使在自重作用下,桥跨也会产生扭矩,无论在恒载或活载作用下,弯曲和扭转总是耦合的,这导致曲线桥的内力和变形计算趋于复杂化,故曲线桥一般采用具有良好抗扭性能的箱形断面。
然而,曲线桥钢箱梁的各个腹板内力分配比直线桥更加复杂,给设计造成一定的难题。
本文以上海某一大曲率钢箱梁连续刚构人行天桥为背景,分析天桥受力的分配情况,为工程设计提供数据依据。
2 曲线梁受力分析2.1 工程概况本桥跨径组合为(2.9+31.839+36+24+36.167+0.6)=131.506m。
主桥中心线为平面S形曲线:5.692m直线+29.322m圆弧(R=21m)+43.73m直线+29.322m 圆弧(R=21m)+23.441m直线。
考虑到曲线桥易出现支座负反力,此桥采用P1~P4墩墩顶与梁底固结的连续刚构形式,P5墩处设压重抵消负反力(本文意在分析结构的受力分配问题,故计算模型中暂不计入压重,可能P5墩会出现负反力,但不影响结论),其中P1、P3、P5墩位于直线段,P2、P4墩位于曲线段。
主梁采用等高度钢箱梁,梁高1.4m,箱梁全宽9.34m。
由于空间限制,桥梁的P1~P4墩的尺寸最大只能做成1.4m(横桥向)×1.0m (纵桥向),立柱的横桥向宽度1.4m仅两道中腹板的间距相等,所以墩顶桥梁腹板的受力分配情况是设计的关键所在。
大曲率连续刚构人行天桥受力分析
大曲率连续刚构人行天桥受力分析作者:戚泽远来源:《山东工业技术》2015年第03期摘要:本文以上海某大曲率连续刚构人行天桥为背景,通过建模计算,分析了连续刚构梁桥的受力分配情况,对比了曲线桥与直线桥的异同,用以指导设计。
关键词:人行天桥;大曲率;刚构;钢箱梁1 前言近几年来,随着国家经济建设的发展,各地的城市化运动也是如火如荼。
城市里房屋密集,路线复杂,交叉口众多,交通运输能力是一个城市能否正常运行的关键,由于受周围环境的限制,同时也需要考虑到景观的要求,立体交通是一个常见的、合理的方案。
在城市中的立交桥工程中,由于结构比较密集,路线繁多,且各种公共设施和管道密布,因而在设计立交桥时,其桥墩几乎都是预先指定位置甚至是指定尺寸,线形的曲折几乎不可避免,此时就需要建造曲线型桥梁。
曲线桥梁中,桥跨的重心并不在两墩连线的中点上,即使在自重作用下,桥跨也会产生扭矩,无论在恒载或活载作用下,弯曲和扭转总是耦合的,这导致曲线桥的内力和变形计算趋于复杂化,故曲线桥一般采用具有良好抗扭性能的箱形断面。
然而,曲线桥钢箱梁的各个腹板内力分配比直线桥更加复杂,给设计造成一定的难题。
本文以上海某一大曲率钢箱梁连续刚构人行天桥为背景,分析天桥受力的分配情况,为工程设计提供数据依据。
2 曲线梁受力分析2.1 工程概况本桥跨径组合为(2.9+31.839+36+24+36.167+0.6)=131.506m。
主桥中心线为平面S形曲线:5.692m直线+29.322m圆弧(R=21m)+43.73m直线+29.322m圆弧(R=21m)+23.441m直线。
考虑到曲线桥易出现支座负反力,此桥采用P1~P4墩墩顶与梁底固结的连续刚构形式,P5墩处设压重抵消负反力(本文意在分析结构的受力分配问题,故计算模型中暂不计入压重,可能P5墩会出现负反力,但不影响结论),其中P1、P3、P5墩位于直线段,P2、P4墩位于曲线段。
主梁采用等高度钢箱梁,梁高1.4m,箱梁全宽9.34m。
某人行天桥承载能力实验分析
某人行天桥承载能力实验分析张哲,姜霖(大连理工大学 土木水利学院 辽宁 大连 116023)摘要:某人行天桥闲置多年后欲恢复使用,为弄清该桥的承载能力以及使用性能,基于通用有限元程序软件进行理论计算,同时根据理论计算结果作为控制内力进行现场检测实验。
实验结果表明,该桥使用性能良好,承载能力满足规范要求,可在简单维修后恢复使用。
关键词:承载能力;理论计算;荷载实验此次检测的人行天桥主跨37.8m,边跨分别为27.2m和28.3m,呈“丁”字型布置,设计荷5.32,钢箱梁结构。
由于此桥在闲置了几年后要恢复使用,所以需要重新检验该载标准:KN/m桥梁整体受力性能和承载力是否达到规范的要求,了解结构在荷载作用下的实际工作状态,为科学地评价该桥结构的强度、刚度、动力特性等提供实测资料[1]。
为此,对该桥各主要构件进行了全面的检查与综合的测试评定,通过静动载实验确定了桥梁结构的承载能力与运营条件。
1 静载实验1.1荷载布置静载实验按照控制测点的实际活载产生的控制内力(或变位)为加载依据[2],实验采用沙袋分别按工况一和工况二加载,沿桥纵向布置加载,具体沙袋布置如图2所示:图2 布载示意图工况一:(1) 加载前测读各测试点的标高和电阻应变计的初始数值;(2) 分别加载至5吨、10吨、15吨、20吨,每次荷载就位5分钟后,测读测点的挠读及应变计的数值;(3) 各测点的测读完毕后,按照规定卸载;(4) 卸载后5分钟,测读各测点的挠读及应变计的数值。
工况二:(1) 加载前测读各测试点的标高和电阻应变计的初始数值;(2) 分别加载至4吨、8吨、12吨,每次荷载就位5分钟后,测读测点的挠读及应变计的数值;(3) 各测点的测读完毕后,按照规定卸载;(5) 卸载后5分钟,测读各测点的挠读及应变计的数值。
1.2测试内容根据实验目的和现场实际情况,静载实验主要测试以下内容:1.静力测量:主跨(1#、2#)和西侧边跨(3#、4#)弯矩最大处弯矩。
某人行天桥的动力特性测试与分析
某人行天桥的动力特性测试与分析张鹏粱【摘要】对某人行天桥进行了现场动力荷载试验,简要介绍了人行天桥动力特性的测试方法,通过分析该人行天桥的自振频率和桥面最大加速度,指出了该桥存在的问题,并提出了相应的加固改造措施,可为类似结构的人行天桥设计、施工及维修养护提供参考。
%The paper carries out in-situ dynamic load test of the pedestrian bridge, and briefly introduces the dynamic characteristic test methods of the pedestrian bridge. Through analyzing its self frequency and maximum deck acceleration, it points out existing problems, and puts forward corresponding reconstruction and reinforcement measures, which has provided certain reference for similar pedestrian bridge design, construction and maintenance.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2012(038)027【总页数】2页(P175-176)【关键词】人行天桥;动力特性测试;加速度;自振频率【作者】张鹏粱【作者单位】总参谋部管理保障部,北京100082【正文语种】中文【中图分类】U448.11近年来,随着我国城市交通日趋发达,为提高城市路网的通行能力、确保行人过街安全、方便,城市人行过街设施的建设日益增多,其中主要的就是人行天桥的建设。
城市人行天桥的建设对实现人车分流、提高机动车通行能力、改善交通管理状况、保障行人安全等有良好的交通和社会效益,同时,相比传统的车行立交桥,人行天桥投资少、收益大,更易获得较好的景观效果,因而越来越受到城市建设部门的重视。
“十字形”钢箱梁人行天桥的动力性能
“十字形”钢箱梁人行天桥的动力性能摘要:我国城市交通面临的压力增加,人行天桥的数量也随之增多,确保通行安全和舒适是人行天桥功能的表现,常见的人行天桥结构大多为钢结构。
本文采用有限元分析方法,探析“十字形”钢箱梁人行天桥的动力性能,主要包括有限元动力和动力响应两个大的模块,并结合实际使用的人行天桥案例,增加研究的可信性和有效性。
关键词:十字形钢箱梁;人行天桥;动力性能引言人行天桥是社会交通发展的必然,能缓解和疏通交通压力,保证行人的出行安全,而“十字形”天桥具有美观和承受更多行人的优点,认真分析该形状的钢箱梁人行天桥的动力性能,借以解决日益增长的交通堵塞问题。
1有限元动力分析1.1建立有限元模型有限元分析方法能把完整的分析对象分成若干个小单元,通过确定的条件、负荷以及材料属性等数据,经由线性或非线性方程求解出动力性能。
简单来说,有限元分析就是分解、构建方程和求解的过程,将其应用到动力性能分析中,首要的一点就是构建有限元模型。
模型建立的准确与否直接关系到剖析人行天桥动力性能的正确性,因十字形钢箱梁结构的人行天桥长期应用于十字路口等流量大的位置,跨度大结构复杂,想要建立模型就要使用相应软件简化模型分析工作,一般是SAP2000软件[1]。
采用这一软件构建有限元模型的设计方案如下,先确定天桥的结构连接形式,主桥和桥墩之间用橡胶垫材料,连接部分用螺栓,其与铰接方式类似,模型就可以设计为铰接,其余的结构则选用刚接。
接着,天桥结构中有部分次要组件诸如扶梯等,对动力性能的影响较小,模型可忽略这一部分只考虑主体天桥和墩柱,通常模型要根据天桥的实际状况选择控制截面和节点。
然后,计算荷载情况。
程序可以自行计算恒载,活载需对应主桥和圆环线荷载,其中可变荷载就是人行荷载。
最后,进行有限元分析。
SAP2000针对结构的五种情况计算内力,形成记荷载加载模型,得出每个工况的截面内力值、控制节点位移反应值和结构最大内力值。
经过对比有限元和简化计算的数据,两者之间差距较小,为确保模型的精准去掉结构圆环变成十字交叉形式,再把圆环所承受的荷载加到体系中,特别注意圆环结构复杂度高内力计算应独立分析。
三角形钢桁梁人行天桥结构的受力性能分析的开题报告
三角形钢桁梁人行天桥结构的受力性能分析的开题报告一、选题背景随着城市化进程的推进,城市的快速发展带来了人口集中、交通拥堵等问题。
为了提高交通效率和避免交通事故,人行天桥作为一种交通建设布局,广泛应用于城市道路、公园、广场等场所。
在人行天桥结构设计中,钢桁梁结构是一种常用的结构形式。
三角形钢桁梁人行天桥结构具有结构重量轻、刚性强、抗震性能好等优点,因此在人行天桥结构中也得到了广泛应用。
但是,由于钢桁梁结构的受力性能受到外荷载的影响较大,因此在人行天桥的设计和使用中需要对其受力性能进行充分研究和分析,以提高其安全性和可靠性。
二、研究内容本研究将对三角形钢桁梁人行天桥结构的受力性能进行分析,重点研究以下几个方面:1.三角形钢桁梁人行天桥结构受力原理的分析和理论计算;2.三角形钢桁梁人行天桥结构在不同外荷载作用下的受力特性分析;3.三角形钢桁梁人行天桥结构的疲劳损伤特性分析;4.三角形钢桁梁人行天桥结构设计中应考虑的关键因素分析。
三、研究意义通过对三角形钢桁梁人行天桥结构的受力性能进行分析和研究,可以深入了解该结构的受力规律和性能特点,为设计和使用提供科学的依据。
同时,本研究的结果还将对城市交通建设和人行天桥结构的安全管理等方面提供参考,有一定的理论和实际应用价值。
四、研究方法本研究将采用数值模拟方法和实验测量相结合的方法进行研究。
数值模拟将通过有限元方法模拟三角形钢桁梁人行天桥结构在不同外荷载作用下的受力特性;实验测量将通过搭建实验平台进行三角形钢桁梁人行天桥结构的受力实验,并对实验结果进行分析和比对。
五、预期结果本研究的预期结果包括:三角形钢桁梁人行天桥结构的受力原理和受力特性的分析,设计中需要考虑的关键因素,以及应该采取的措施提高其安全性和可靠性。
同时,本研究的结果将为人行天桥结构的设计和使用提供科学的理论依据,为城市交通建设和人行天桥结构的安全管理提供参考。
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型 ,这 种 方 法 可 以真 实 的 反 应 全 桥 应 力状 态 ,结 果 精 确ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ,但 是 建 模 复 杂 ,耗 时 较 长 ; 用 于指 导 设 计 效
率较低。
、
工 程概 况
人 行 天 桥 书 桥 采 用 两 跨 连 续 梁 两 端 带 悬 臂 结 构 ,跨 径 布 置 为 5  ̄ 3 4 + 2 0 + 5 : 6 4 m :主 梁 采 用 钢 箱 梁
叠 加 法 便 于 工 程 设 计 ,f H由 费 加 的 是 假 定 分 离 工 况 ,结 果 比 真 实 情 况 偏 大 , 具 体 偏 大 多 少 , 同 外 ( 如 美 国 和 H本 )公 路 没计 规 范 彳 『 不 同取 值 考 虑 , 而 本 国 规 范 占之 甚 少 。 本 文 将 结 合某 人行 天 桥 工 程 , 对钢桥面板 叠加计算体系结 果 【 j J 繁 体 分 析 法 计 算 结 果进 行 分 析 、 比 较 , 得 出 反 映 桥 扳 受 力 特 性 的 一 般 性 结 论 ; 同时 与闺 外 规 范 比较 ,对 国 外 规 范 作 工 程 验 证 : 为 国 内钢 桥 规 范 中 桥 面 霞 加 体 系 提 高 系 数 确 定 , 提 供 个 统 计 参考样本: 时 为今 后 类 似 工
性 钢 桥 面 板 的 受 力 复 杂 ,不 仅 承 受 车 轮 荷 载 ,而 n 还 作 为 主 梁 的 一 部 分 参 与 整 体 受 力 , 加之 相 关 的 设
计 规 范 还 不 完 善 , 因 此 对 正 交 异 性 钢 桥面 板 进 行 受 力 分析 是 很 有必 要 的 。
o p i c
日前 正 交异 性 钢桥 面 板 的 分 析 方 法 有 两 种 : 一 种 方 法 叠 加 法 , 是 将钢 桥 面 板 的 受 力 体 系 简 化 为 三 个结 构 体 系 :第 一 体 系 ( 主 粱体 系 ) 、第 二 体 系 ( 桥 面体 系) 、第 三 体 系 ( 盖板体系 ) ,然 后 叠 加 ,用 叠 加 后 的结 果 指 导 设 计 。 三 种 体 系 的 荷 载 及 边 界 条 件
r i n g t h i s a r t i c l e a n a l y z e s a n d c o mp a r e s t h e r e c k o n i n g o f s u p — e r i mp o s e d c a l c u l a t i n g a n d o v e r a l l a n a l y s i s c a l c u l a t i o n f o r s t e e l b id r g e d e c k , a n d o b t a i n s t h e g e n e r a l c o n c l u s i o n A c o mp a i r s o n
表 1 :
[ 关键 词】人行人桥 板壳 分析 l l ! 交肄 P } :
引 言
【 Ab s t r a c t l Co mb i n i n g wi t h a p e d e s t i r a n o v c r c r o s s i n g e n g i n e e —
正交异性钢桥面板的使用最早始 于 2 O世 纪 5 O 年代 的德 尉,由纵 肋、横肋和桥面顶板组成 的,具
有高度低 、 自 轻 、 极 限 承 载 力 大 、 易于 加 工制 造 等 特 点 ,是 钢 桥 常用 的 桥 面结 构 形 式 。f H 是 正 交异
表 1三结构体系特性 表
另一 种 方 法 是 整 体 分 析 法 , 也就 是 建 立 全 桥 模
程设 汁提 供 参 考 。
一
为1 0 l l l l n ,其 中 支座 支 承 处横 隔板 板 厚 为 1 6 m m。 钢 箱 梁 标 准 断 面 构造 如 图 1所 示 。 二 、 采 用叠 加 法分 析 计 算 模 型 1 . 第 一 体 系 采用 M i d a s C i v i 1 程 序 建 立 有 限 元模 型 分 析 计 算 , 采 用 梁 单元 模 拟 主 梁 ,横 隔 板 等 作 为节 点 倚 载 模拟 。 边 界 条件 为 一 般 支 座约 束 ,计 算 荷 载 有 恒 载 和活载, 恒 载 包 括 箱 梁 自重 和 桥 面 铺 装 , 活 载 为 人 群 荷载 。 第 一 结 构 体 系 的 主 要 问题 是 , 关 于 有 效 宽 度 如 何 取 值 。 我 国 规 范 尚 没 有 明 确 的 规 定 , 本 文 参 考 日本 《 道 路 桥示 方 书 》 的 建 议 公 式 , 最 终 有 效 分 布
一 单凤枝 .S h a n F e n g z h
【 摘
要】本 文结 合某人行天桥工程 ,对钢桥面板叠加计算
i s ma d e wi t h f o r e i g n s p e c i ic f a t i o n s ,a n d t h e a u t h o r a n a l y z e s t h e s t r e s s d i s t r i b u t i o n o f t h e p e d e s t r i a n o v e r c r o s s i n g
人行天桥钢桥面板受力性能分析
Th e St r e s s P er f o r ma n c e An a l y s i s o f St e e l Br i d g e De c k o f P e d e s t r i a n Ov e r c r o s s i n g
体系结果 与整体分析法 计算结果进行 J 分析 、 比 较 ,得 出 了反映桥面 板受力特性 的 ‘ 般 性 结 论 。 同时 与 国 外 规 范 进 行 了 比 较 , 分 析 人 行 天桥 的应 力 分 布情 况 。
【 Ke y wo r d s 1 p e d e s t i r n a o v e r c r o s s i n g ,s h e l l a n a l y s i s ,o r t h o t r