200820132296.2——组合箱梁中加强波形钢腹板剪力键
波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁关键技术
波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁关键技术波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁是一种应用广泛的桥梁结构，具有结构简单、施工方便、经济性好等优点，在现代桥梁建设中得到了广泛应用。
本文将介绍该结构的关键技术，包括波形钢腹板的选材和连接方式、预应力筋的布置和张拉过程、模板支架的施工以及预应力混凝土的浇筑。
波形钢腹板的选材和连接方式是波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁的关键技术之一。
波形钢腹板可以采用冷弯成形的新型钢板，也可以采用预制的钢腹板。
在选材时，需要考虑钢板的强度、刚度以及防腐性能等因素。
对于连接方式，一般采用螺栓连接或焊接连接，以确保波形钢腹板与梁腹板的连接牢固。
预应力筋的布置和张拉过程也是该结构的关键技术之一。
预应力筋的布置需要考虑受力状况和预应力的作用方式，一般采用不同层次的预应力筋进行布置。
在张拉过程中，需要通过张拉设备施加预应力，将预应力筋张紧，并保持预应力的稳定。
同时还需要进行张拉控制，确保每个预应力筋的预应力达到设计要求。
模板支架的施工也是该结构的关键技术之一。
在施工过程中，需要进行模板的搭设和支撑。
模板的搭设需要考虑模板的刚度和稳定性，以及便于浇筑混凝土和拆模。
支撑工艺的设计需要考虑混凝土浇筑过程中的变形和荷载，以确保模板的稳定性和支撑结构的安全性。
预应力混凝土的浇筑是该结构的关键技术之一。
在浇筑过程中，需要注意混凝土的配合比、浇筑工艺和浇筑质量的控制。
配合比需要根据设计要求进行合理的搭配，以确保混凝土的强度和耐久性。
浇筑工艺需要控制混凝土的流动性和坍落度，以便于浇筑到细小构造部位。
浇筑质量的控制需要注意混凝土的均匀性和充实性，以及混凝土表面的养护和防止裂缝的控制。
双箱单室波纹钢腹板组合箱梁剪力滞效应分析
双箱单室波纹钢腹板组合箱梁剪力滞效应分析双箱单室波纹钢腹板组合箱梁剪力滞效应分析一、绪论在工程结构设计中，箱梁是一种常用的结构形式，特别是在桥梁、大跨度建筑等领域得到广泛应用。
波纹钢腹板组合箱梁具有重量轻、刚度高、施工方便等特点，已成为一种重要的结构形式。
然而，在长期使用过程中，由于外力引起的变形和应力集中等因素，箱梁结构会产生剪力滞现象，严重影响其力学性能和使用寿命。
本文将通过分析双箱单室波纹钢腹板组合箱梁的剪力滞效应，探讨其机理并提出改进的措施，以提高结构的性能和安全性。
二、双箱单室波纹钢腹板组合箱梁剪力滞效应机理双箱单室波纹钢腹板组合箱梁剪力滞效应的产生主要与以下几个因素相关：1. 材料的本构关系波纹钢腹板和混凝土组合时，箱梁结构的应力应变关系会发生变化。
由于波纹钢腹板的材料特性和混凝土的不同，二者在受力过程中会产生不同的应力变形响应。
这种不协调性会导致合力分布不均匀，进而引起剪力滞效应的产生。
2. 波纹钢腹板的端部软弱区双箱单室波纹钢腹板组合箱梁的端部是其应力集中区域。
由于材料的连接方式和受力的不均匀性，波纹钢腹板的端部容易出现软弱区。
在外力作用下，这些软弱区将发生较大的变形和应力集中，导致剪力滞的发生。
3. 施工工艺和工艺缺陷在双箱单室波纹钢腹板组合箱梁的施工过程中，由于工艺问题和施工误差的存在，某些区域可能会出现材料的堆积或空隙，造成结构内部的应力分布不均，从而促进了剪力滞效应的产生。
三、剪力滞效应对双箱单室波纹钢腹板组合箱梁的影响双箱单室波纹钢腹板组合箱梁的剪力滞效应将对结构的性能和安全性产生重要影响：1. 结构刚度降低由于剪力滞的存在，双箱单室波纹钢腹板组合箱梁的刚度会降低，结构整体的变形变大。
这将导致结构在受力时发生较大的弯曲和挠度，而可能影响到结构的正常使用。
2. 结构的疲劳损伤剪力滞效应会在双箱单室波纹钢腹板组合箱梁中产生应力集中区域，造成结构部分的应力超过其材料的疲劳极限。
波形钢腹板箱梁桥剪力键形式的优化设计
［】吴 继 峰 ，汤 意 ，吴 萍． 河 大 桥 波 形 钢腹 板 箱 １ 卫
梁 的设 计［ ． 路 ，２ １ ，（ ） ７ ６ ． Ｊ 公 ］ ０ ０ １ ：５ — ２
为避 免应 力集 中造 成构 件破 坏 ， 目前 国 内外 均
采取 消 除尖 角 、改善 构件外 形 、局部 加 强孔 边 以及 改善 材料 表 面光 洁度 等措施 。而从造 成 应力 集 中 的 根 源 分析 ，现 有 的抗 剪 连接 件 （ 剪力键 ） 均存 在多 种 因素 导致应 力集 中问题 的发 生 ，因此 在设 计上 应 有
已成 为 国 内科 研 、设 计 、施 工 、 监 控 等部 门 的研 究重 点 。但 该 类 桥 梁 存 在 剪 力键 处 应 力 集 中的 问题 。 鉴 于 此 ，在 现 有 剪 力键 的基 础 上 对 其 进 行 了优 化 设 计 ， 以消 弱 应 力 集 中对 钢一 混凝 土结 构 造 成 的 不利 影 响 。 关 键 词 ：波 形 钢腹 板 ：剪 力 键 ；Ｔ ｉ— Ｂ 抗 剪连 接 件 ；深 度抛 丸 ｗｎ Ｐ Ｌ 中 图分 类 号 ：Ｕ ４ ．１ ４ ８２ ６ 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ — ７ ６ ２ １ ） １ ０ ０ — ２ ０ ２４ ８ （０ ２ ０ — １８ ０
【】李 淑琴 ，万 水 ，陈建 兵 ． 种 新 型抗 剪连 接 件 ２ 一
试 验研 究［ ． 梁建设 ，２ ０ ，（ ） ７ １． Ｊ桥 ］ ０ ９ ４ ：１ — ９
收稿 日期 ：２ １ － ０ ２ ０ １ １— ４
２ ２ １ 第１ ｌ ０ ０１ 年 月 期 ９ １
（ ｎ ｔｉＲｏｄ ＆ Ｂ ｉｇ ｏ ｓ ｕ ｔ ｎＣ ｒ ｏａｉｎ Ｘｉｇａ ５ ０ １ Ｃ ｉａ Ｘｉｇａ ａ ｒｄ ｅＣ ｎ ｔ ｃｉ ｏｐ ｒｔ ， ｎ ｔｉ ４ ０ ， ｈｎ ） ｒ ｏ ｏ ０
波形钢腹板在钢混组合梁中的应用
波形钢腹板在钢混组合梁中的应用发布时间：2021-04-21T09:04:23.328Z 来源：《防护工程》2021年3期作者：师红星[导读] 并创新将波形钢腹板应用于钢箱梁中，从而将波形钢腹板的使用范围得到进一步推广。
中铁十五局集团第一工程有限公司陕西省西安市 710016摘要：波形钢腹板PC桥是波形钢腹板预应力混凝土箱形梁桥的简称，就是用波形钢板取代预应力混凝土箱梁的混凝土腹板作腹板的箱形梁，其显著特点是用10～20mm厚的钢板取代厚30～80cm厚的混凝土腹板，使用波形钢板置换混凝土腹板后，可使箱梁自重减轻20～30％，从而使上下部结构的工程数量减少，工程造价降低10%左右，且因此改善了结构抗震性能，由于波形腹板无须浇筑，故模板、混凝土浇筑工作量可减少；因箱梁自重轻，故节段施工时节段长度可加大，因而一些大跨度连续钢构桥采用波形腹板较多；目前钢混组合梁也开始采用波形腹板，本论文以兰州中川机场T3航站楼连接线钢混组合梁为例，介绍波形钢腹板在钢混组合梁中的应用。
关键词：波形钢腹板的成型；波形钢腹板的质量控制；波形钢腹板的应用。
一.波形钢腹板的介绍波形钢腹板PC桥是波形钢腹板预应力混凝土箱形梁桥的简称，就是用波形钢板取代预应力混凝土箱梁的混凝土腹板作腹板的箱形梁，其显著特点是用10～20mm厚的钢板取代厚30～80cm厚的混凝土腹板。
波形钢腹板PC桥源于法国，上世纪90年代初为日本接受并大力推广，至今已成为日本高速公路的推荐桥型。
目前已在国内广泛推广应用，并创新将波形钢腹板应用于钢箱梁中，从而将波形钢腹板的使用范围得到进一步推广。
二、兰州中川机场T3航站楼连接线项目介绍兰州中川机场T3航站楼连接线起于兰州新区南山城村东侧，设互通立交与G1816乌海至玛沁国家高速公路兰州新区至兰州兰州段（中通道）相接，止于T3航站楼单循环交通枢纽起点，与单循环交通枢纽顺接，路线全长9.173公里。
其中我们公司承接了纬一路主线高架桥以及马家山互通立交匝道桥，桥梁长度2201m，共14联，波形钢腹板组合梁有352片，波形钢腹板组合梁加工及安装任务重，必须做好波形钢腹板加工质量控制，为兰州中川机场T3航站楼连接线项目顺利完工做好有力保障。
波形钢腹板PC箱形梁桥的抗剪验算
波形钢腹板PC箱形梁桥的抗剪验算摘要：本文以重庆某波形钢腹板PC箱型刚构的整体计算得出几个典型截面的剪力和扭矩为基础，从波形钢腹板的抗剪强度和剪切屈曲两方面进行验算。
通过该计算方法验证在设计荷载和极限荷载作用下剪力是否满足要求，确保桥梁的抗剪安全。
关键词：波形钢腹板、连续梁桥、抗剪强度验算、屈曲验算0 引言顾名思义，波形钢腹板PC组合箱梁桥就是用波形钢板取代PC箱梁的混凝土腹板作腹板的箱形梁。
由于用波形钢腹板代替了混凝土腹板，减轻了PC箱梁的自重，进而减少了下部结构的工程量，降低了造价，也避免了一般梁桥腹板易开裂问题。
从结构上看，波形钢腹板PC箱梁受力明确，在轴向力和弯矩作用下，腹板上的轴向应力基本为零，轴向力基本由混凝土顶底板承受；在剪力作用时87%左右的剪力由波形钢腹板承受。
因此，对波形钢腹板PC箱型梁桥进行设计时，需对钢腹板进行抗剪切强度验算和剪切屈曲验算。
本文以重庆某波形钢腹板PC箱型刚构为依托，以该桥的整体计算得出几个典型截面的剪力和扭矩为基础，从波形钢腹板的抗剪强度和剪切屈曲两方面进行验算。
1 依托工程及使用材料1)工程概况某桥采用85+148+85m波形钢腹板PC刚构桥方案，桥梁全长318m。
主梁为单箱单室箱梁，箱梁顶横坡与路拱同坡为3%，刚构悬臂部分箱梁采用变截面。
波形钢腹板PC组合箱梁预应力体系采用双向预应力。
纵向预应力束分为体内束和体外束。
体内束采用钢绞线。
体外束采用型低松弛环氧涂层钢绞线，于全桥合拢后张拉，边跨设体外束，中跨设体外束。
2)使用材料混凝土箱梁采用C60混凝土。
波形钢腹板采用Q345D 钢材。
2、整体模型分析和工程荷载取值通过对该桥进行midas建模，取得关键截面的剪力值。
取值截面如下图所示。
关键截面位置图1#截面为边跨支点，2#截面为边跨l/4截面，3#截面为支点左截面，4#截面为支点右截面，5#截面为中跨l/4截面，6#截面为跨中截面。
3.分析方法介绍和计算结果分析波形钢腹板桥梁的最大特点就是波形钢腹板承担了整个截面的所有剪力。
波纹钢腹板组合箱梁剪力滞理论试验分析及有限元精细化建模
波纹钢腹板组合箱梁剪力滞理论试验分析及有限元精细化建模波纹钢腹板组合箱梁剪力滞理论试验分析及有限元精细化建模摘要：波纹钢腹板组合箱梁是一种新型的结构形式，在工程应用中具有许多优势。
为了探究其力学性能和剪力滞特性，本文通过理论试验分析与有限元精细化建模相结合的研究方法，对波纹钢腹板组合箱梁的剪力滞特性进行了探讨。
关键词：波纹钢腹板；组合箱梁；剪力滞特性；有限元1. 引言波纹钢腹板组合箱梁是一种由波纹钢板腹板和混凝土填充层组成的新型桥梁结构。
该结构既能够承受静态荷载，又能够在地震等动态荷载作用下发挥较好的耗能性能。
因此，研究波纹钢腹板组合箱梁的剪力滞特性对于工程实践具有重要意义。
2. 理论试验分析在试验分析中，我们首先设计了一组波纹钢腹板组合箱梁试件，分别采用不同剪跨比和填充混凝土强度的组合进行试验。
通过加载试件施加剪力荷载，记录剪力-位移曲线并对试验结果进行分析。
试验结果表明，波纹钢腹板组合箱梁在剪力滞方面表现出较好的性能。
随着填充混凝土强度的增加，剪力-位移曲线的滞回面积增加，表明结构的耗能能力提高。
此外，较大的剪跨比有助于提高剪切性能，使结构更能抵抗剪切破坏。
3. 有限元精细化建模为了更深入地研究波纹钢腹板组合箱梁的剪力滞特性，我们使用有限元方法进行了精细化建模。
首先，根据试验结果的分析，确定了材料的本构关系和试验数据；接着，采用有限元软件建立了波纹钢腹板组合箱梁的三维有限元模型；最后，加载相同的剪力荷载，并对模型的应力分布、变形情况和剪力-位移曲线进行了计算与分析。
有限元分析结果与试验结果相吻合，验证了波纹钢腹板组合箱梁的剪力滞理论。
分析表明，波纹钢腹板的波纹形状能够提高桥梁的屈服能力和耗能性能，同时填充混凝土的强度和剪跨比也对剪力滞性能有一定影响。
4. 结论本研究通过理论试验分析与有限元精细化建模相结合的方法，对波纹钢腹板组合箱梁的剪力滞特性进行了研究。
试验结果表明，波纹钢腹板组合箱梁在剪力滞方面具有较好的性能。
波形钢腹板-钢底板组合箱梁桥的剪力滞效应分析
波形钢腹板-钢底板组合箱梁桥的剪力滞效应分析波形钢腹板-钢底板组合箱梁桥的剪力滞效应分析摘要：波形钢腹板-钢底板组合箱梁桥作为一种新型桥梁结构，在桥梁工程中得到了广泛应用。
本文通过数值模拟方法研究了该结构在加载过程中的剪力滞效应，并对其产生剪力滞效应的关键因素进行了探讨。
研究结果表明，波形钢腹板-钢底板组合箱梁桥具有较好的抗剪刚度和滞弹性能，适用于承受大范围和强度变化较大荷载的工程。
1. 引言波形钢腹板-钢底板组合箱梁桥具有结构轻量化、施工方便、抗震性能优良等优点，被广泛应用于道路、铁路桥梁工程。
其中，剪力滞效应是该桥梁结构的一种重要力学特性，对桥梁在服务阶段的荷载响应具有重要影响。
2. 数值模拟方法通过建立波形钢腹板-钢底板组合箱梁桥的有限元模型，采用ABAQUS软件进行数值模拟计算。
考虑桥梁的非线性材料特性和接缝效应，模拟桥梁在静力加载和动力加载下的应力变化与力学性能。
3. 剪力滞效应的分析在动力加载下，桥梁受到剪力作用时，岩石与波形钢腹板-钢底板组合箱梁之间的摩擦力会引起剪力滞效应。
通过对区间荷载和工况荷载的模拟，分析了剪力滞效应对桥梁响应的影响。
4. 剪力滞效应的关键因素剪力滞效应的产生受到多种因素的影响，本文重点研究了桥梁初始状态、接缝设计、波形钢板形状等因素。
通过参数敏感性分析与优化设计，找到了最佳的设计方法来减小剪力滞效应。
5. 结果与讨论数值模拟结果显示，波形钢腹板-钢底板组合箱梁桥具有良好的剪力滞效应。
在大荷载作用下，桥梁的剪力滞效应能够起到良好的减震作用，并且具有较高的滞弹性。
6. 结论波形钢腹板-钢底板组合箱梁桥的剪力滞效应是一种重要的力学特性，对桥梁的抗震性能和荷载响应具有重要影响。
研究结果为这种桥梁结构的设计与优化提供了一定的理论依据本研究通过数值模拟方法研究了波形钢腹板-钢底板组合箱梁桥的剪力滞效应及其对桥梁的荷载响应的影响。
通过建立有限元模型，并考虑桥梁的非线性材料特性和接缝效应，我们模拟了桥梁在静力加载和动力加载下的应力变化和力学性能。
波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的比拟杆法求解
波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的比拟杆法求解一、前言波形钢腹板组合箱梁是一种常用的桥梁结构，具有自重轻、强度高、施工方便等优点，因此在实际工程中得到了广泛应用。
在桥梁设计中，剪力滞效应是一个重要的问题，对于波形钢腹板组合箱梁来说也不例外。
本文将介绍比拟杆法求解波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的方法。
二、波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应简介波形钢腹板组合箱梁是由上下两个混凝土翼缘和中间的波形钢腹板组成的。
在桥梁使用过程中，由于车辆荷载等原因，桥面会发生变形和振动。
这些变形和振动会导致桥面上的混凝土翼缘和波形钢腹板之间产生剪力，从而引起结构内部应力分布的变化。
当荷载作用消失后，结构内部应力分布不会立即恢复到原来状态，而是存在一定的滞后现象，这就是剪力滞效应。
三、比拟杆法求解波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的基本原理比拟杆法是一种常用的桥梁结构计算方法，它将实际结构简化为若干个等效的杆件，通过对这些杆件进行受力分析来求解结构的内力和变形。
在求解波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应时，可以将其简化为一个由多个等效杆件组成的模型，然后通过受力分析来求解剪力滞效应。
下面将介绍具体的求解步骤。
四、比拟杆法求解波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的具体步骤1. 确定等效杆件数量和位置：根据波形钢腹板组合箱梁的实际情况，确定需要采用多少个等效杆件以及它们的位置。
通常情况下，可以将波形钢腹板划分为若干个等距离的截面，并在每个截面处设置一个等效杆件。
2. 确定等效杆件截面尺寸：根据实际情况和设计要求，确定每个等效杆件的截面尺寸。
通常情况下，可以采用矩形或圆形截面。
3. 确定等效杆件的杨氏模量和截面惯性矩：根据等效杆件的截面尺寸和材料特性，确定每个等效杆件的杨氏模量和截面惯性矩。
4. 确定等效荷载：根据实际荷载情况，确定每个等效杆件所受到的荷载大小和方向。
5. 受力分析：将所有等效杆件组成的模型进行受力分析，求解每个等效杆件所受到的内力大小和方向。
波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁关键技术
波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁关键技术波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁是桥梁建设领域的一项重要技术，具有结构轻巧、施工便捷、使用寿命长等优点，因此在桥梁建设中得到了广泛应用。
在这一技术中，存在着一些关键技术问题需要得到解决，本文将就波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁的关键技术进行深入探讨。
波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁是指在波形钢腹板上设置预应力钢筋，构成波形钢腹板混凝土连续箱梁，其主要优势如下：1. 结构轻巧：波形钢腹板的使用可以减少自重，减轻桥梁结构的负荷，减小桥梁梁面与桥面的高度，优化桥梁的结构，从而使得桥梁结构更加轻盈。
2. 施工便捷：波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁采用了模块化设计，可以实现工厂预制，现场拼装，减少施工现场对模板和支撑的需求，加快了施工速度。
3. 使用寿命长：由于波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁的结构合理，采用了预应力技术，使得其整体性能更加稳定，使用寿命更长。
1. 波形钢腹板的选择和设计波形钢腹板是波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁的关键组成部分，在选择和设计时需要考虑以下因素：（1）材料选择：波形钢腹板的材料需要具备较高的强度和刚度，同时要有较好的耐腐蚀性能和耐候性能。
（2）波形设计：波形的形状和尺寸需要根据桥梁的跨径、荷载等条件进行合理设计，以保证波形钢腹板的承载能力和整体稳定性。
（3）预应力筋的设置：在波形钢腹板上设置预应力筋，需要考虑预应力筋的位置、数量和布置方式，以保证整个结构的受力性能。
2. 钢筋混凝土的浇筑波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁的主要受力构件是钢筋混凝土，其浇筑质量直接影响桥梁的安全使用。
在钢筋混凝土的浇筑过程中，需要着重解决以下技术问题：（1）预应力筋的张拉：预应力筋的张拉需要严格控制张拉力和变形，以保证预应力筋的预应力水平符合设计要求。
（2）混凝土的浇筑：混凝土的配合比、浇筑工艺和震动方法等都会对钢筋混凝土的性能产生影响，需要加强控制。
（3）浇筑缝的设置：波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁的浇筑缝需要合理设置，以减小温度变形和收缩裂缝的影响。
波形钢腹板—钢底板—混凝土顶板组合箱梁剪力滞效应分析与试验研究
波形钢腹板—钢底板—混凝土顶板组合箱梁剪力滞效应分析与试验研究波形钢腹板—钢底板—混凝土顶板组合箱梁剪力滞效应分析与试验研究摘要：为了探究波形钢腹板—钢底板—混凝土顶板组合箱梁的剪力滞效应，本研究通过理论分析和试验研究相结合的方法，深入分析了该组合箱梁的受力机理和剪力滞效应。
通过有限元模拟和振动试验，验证了理论分析的可行性和准确性。
结果表明，波形钢腹板—钢底板—混凝土顶板组合箱梁具有较好的剪力滞效应，能够提高结构的耐震性能。
研究成果可为类似结构设计和工程实践提供参考和指导。
关键词：波形钢腹板；钢底板；混凝土顶板；组合箱梁；剪力滞效应；耐震性能1. 引言组合箱梁作为一种结构形式广泛应用于桥梁和建筑工程中，具有自重轻、刚度高等优点，因此受到了广泛关注。
波形钢腹板—钢底板—混凝土顶板组合箱梁是一种新型的组合箱梁结构形式，具有较好的力学性能和耐震性能。
然而，由于该结构具有较大的横向变形能力，其受力机理和剪力滞效应值得深入研究和探索。
2. 组合箱梁的受力分析组合箱梁由波形钢腹板、钢底板和混凝土顶板组成。
在荷载作用下，腹板和底板之间会产生较大的剪力，而顶板则起到承载载荷的作用。
在地震作用下，组合箱梁可以通过自由横向位移消耗能量，从而提高结构的耐震性能。
3. 剪力滞效应的理论分析基于组合箱梁的受力分析和动力学理论，本研究建立了剪力滞效应理论分析模型。
通过有限元分析和数值计算，得出了不同荷载条件下组合箱梁的剪力滞效应。
结果显示，随着荷载的增加，剪力滞效应逐渐增大，表明组合箱梁能够在大荷载作用下具有较好的抗震性能。
4. 剪力滞效应的试验研究本研究设计了一系列的振动试验，以验证剪力滞效应的理论分析结果。
通过在实验室中搭建试验台架并加荷，观测和记录组合箱梁的动力响应。
试验结果表明，组合箱梁具有较好的剪力滞效应，能够在地震作用下消耗较大的能量，从而增强结构的耐震性能。
5. 结论本研究通过理论分析和试验研究，深入探究了波形钢腹板—钢底板—混凝土顶板组合箱梁的剪力滞效应。
波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应问题研究共3篇
波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应问题研究共3篇波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应问题研究1波形钢腹板组合箱梁是一种常用的梁型结构，其具有良好的受力性能和刚度，被广泛应用于建筑、桥梁等领域。
然而，在实际工程中，波形钢腹板组合箱梁受到外力作用时，会出现剪力滞效应现象，影响其受力性能和安全性能。
因此，对波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应问题进行深入研究具有重要的理论和实际意义。
波形钢腹板组合箱梁的剪力滞效应是指其在受到剪力作用时，随着剪力大小的不断增加，其变形和应力的增长速率逐渐加快，而在剪力达到一定大小后，其变形和应力增长速率不再增加或者增加速率变得很缓慢的现象。
这种现象被称为剪力滞效应。
波形钢腹板组合箱梁的剪力滞效应主要是由其结构特点和材料特性造成的。
首先，波形钢腹板组合箱梁的梁腹部分采用了波形钢板材作为板材，其具有较大的刚度和强度，但同时也存在较大的变形能力和应力集中的缺陷。
其次，波形钢腹板组合箱梁的横隔板采用薄壁钢板，其材料张强度较高，但刚度和弯曲刚度较小。
这些结构特点和材料特性使得波形钢腹板组合箱梁在受到剪力作用时容易产生剪力滞效应。
对于波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的研究方法主要有两种：实验研究和数值模拟。
实验研究是利用试验仪器对波形钢腹板组合箱梁进行剪力加载，并通过测量位移和应力变化来分析其剪力滞效应。
这种方法具有可靠性高、直观性好等优点，但其受到实验条件的限制，例如实验模型的精度和模拟外界环境等因素，可能会影响研究结果的可信度。
数值模拟方法是利用有限元分析软件对波形钢腹板组合箱梁进行数值模拟，通过计算其受力情况来预测其剪力滞效应。
这种方法可以快速获取大量数据，对于研究剪力滞效应的影响因素具有较好的分析能力，但同时也需要同时考虑梁的几何形状、材料特性、边界条件和荷载等因素，否则可能会影响研究结果的准确性和可靠性。
波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的研究可以为其设计和使用提供科学依据和指导，可以在一定程度上提高结构的安全性和可靠性。
单箱双室波形钢腹板钢—混组合箱梁徐变及剪力滞效应分析
单箱双室波形钢腹板钢—混组合箱梁徐变及剪力滞效应分析摘要：近年来，随着高速铁路和大跨度桥梁的建设需求增加，探究波形钢腹板钢-混组合箱梁的徐变和剪力滞效应变得尤为重要。
本文通过仿真分析和有限元计算方法，对单箱双室波形钢腹板钢-混组合箱梁的徐变和剪力滞效应进行了详尽探究。
结果表明，波形钢腹板的梁体高度和截面参数对徐变效应有重要影响，并且剪力滞效应与截面参数的选择密切相关。
该探究对于合理设计和施工波形钢腹板钢-混组合箱梁具有重要的指导意义。
关键词：波形钢腹板钢-混组合箱梁、徐变、剪力滞效应、有限元方法、高速铁路、大跨度桥梁1. 引言高速铁路和大跨度桥梁作为现代交通基础设施的重要组成部分，其建设对于国家经济和人民生活水平的提升起到了至关重要的作用。
而波形钢腹板钢-混组合箱梁由于其具有较高的自重和刚度，广泛应用于高速铁路和大跨度桥梁的建设中。
然而，由于波形钢腹板的刚度和材料特性的差异，会导致徐变效应和剪力滞效应的产生，从而影响梁桥的稳定性和安全性。
2. 波形钢腹板钢-混组合箱梁的徐变效应徐变效应是波形钢腹板钢-混组合箱梁在荷载作用下逐渐产生的塑性变形。
本文通过有限元计算方法对波形钢腹板钢-混组合箱梁的徐变效应进行了模拟。
结果显示，波形钢腹板的梁体高度和截面参数对徐变效应有重要影响。
当波形钢腹板梁的高度增加时，徐变效应增加；而当截面参数选择不当时，徐变效应也会增加。
因此，合理选择波形钢腹板的梁体高度和截面参数，能够有效抑止徐变效应的产生。
3. 波形钢腹板钢-混组合箱梁的剪力滞效应剪力滞效应是指波形钢腹板钢-混组合箱梁在受到剪力荷载时产生的渐变塑性变形。
本文通过有限元计算方法对波形钢腹板钢-混组合箱梁的剪力滞效应进行了模拟。
结果显示，剪力滞效应与截面参数的选择密切相关。
当截面参数选择不当时，会导致剪力滞效应的增加。
因此，在设计波形钢腹板钢-混组合箱梁时，需要充分思量结构参数对剪力滞效应的影响，合理选择截面外形和尺寸。
波形钢腹板箱梁剪力滞效应的变分法求解
波形钢腹板箱梁剪力滞效应的变分法求解冀伟;蔺鹏臻;刘世忠;王玲【摘要】变分原理通常适用于箱形截面梁剪力滞效应弹性分析.基于波形钢腹板组合箱梁在弯曲荷载作用下的"拟平截面假定",运用变分原理推导了波形钢腹板箱梁在集中荷载作用下翼板的正应力和剪力滞系数计算公式,并与有限元分析结果进行了对比.分析结果表明:变分法算得的翼板正应力和剪力滞系数和有限元法结果吻合,该法可为今后波形钢腹板组合梁桥的设计计算提供参考.【期刊名称】《兰州交通大学学报》【年(卷),期】2010(029)006【总页数】4页(P16-19)【关键词】组合箱梁;变分原理;剪力滞效应;波形钢腹板;拟平截面假定【作者】冀伟;蔺鹏臻;刘世忠;王玲【作者单位】兰州交通大学,甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室,甘肃,兰州,730070;兰州交通大学,甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室,甘肃,兰州,730070;兰州交通大学,甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室,甘肃,兰州,730070;兰州交通大学,甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室,甘肃,兰州,730070【正文语种】中文【中图分类】U448.2130 引言自从20世纪30年代预应力混凝土桥梁出现以来,现代桥梁技术得到了长足的发展,桥梁的跨越能力达到了一个新的水平.由于大跨桥梁的恒载占了总荷载的很大比例,桥梁的自重成了约束其跨越能力的瓶颈,因此减轻大跨度预应力混凝土桥梁结构的混凝土重量是桥梁结构技术革新的一个重要组成部分.1975年,法国首先提出了用纵向可以自由伸缩的波形钢腹板代替混凝土腹板,其典型截面参见图1.用波形钢腹板替代混凝土腹板,主梁自重可以减轻20%以上,并且伴随着自重的减轻,架设更容易等优点使得该技术被国外很多国家认为具有广阔的应用前景.与普通混凝土腹板箱梁的受力特性相似[1],箱梁翼板也存在弯曲应力分布不均匀的现象,称为“剪力滞效应”.据文献检索表明此类组合箱梁的剪力滞研究报道很少,因此,非常有必要对该组合箱梁的剪滞效应特性展开研究,为在我国推广应用波形钢腹板组合箱梁桥提供理论分析和技术支持的依据[2].本文波形钢腹板箱梁的设计尺寸参考鄄城黄河公路特大桥、泼河大桥的中跨中箱梁的设计,采用与原结构相似的材料,按1∶10的比例进行缩尺.设计尺寸见图2-3,梁的孔跨布置为:3 000mm箱形简支梁,梁高350mm,箱梁顶板全宽13 500 mm,箱底宽度6 500mm,两侧悬臂长度为350mm,波形钢腹板采用Q235钢,弹性模量210GPa,泊松比取为0.3,实测厚度为1.2mm,腹板高度为285 mm.图1 典型构造示意图Fig.1 The rep resentative structure diagram图2 箱梁基本尺寸(单位:mm)Fig.2 Main dimensions of themodel(unit:mm) 图3 波形钢腹板构造示意图(单位:mm)Fig.3 The structure diagram of corrugated steelweb(unit:mm)本文从理论上推导了集中荷载作用下简支波形钢腹板组合箱梁的剪力滞计算公式,并与有限元结果进行对比,验证理论公式的正确性,为工程设计提供依据,供工程设计1 波形钢腹板连续箱梁剪力滞效应的能量变分法求解1.1 变分解法的基本假定引入了波形钢腹板组合箱梁在弯曲荷载作用下的“拟平截面假定”[3].在弯曲荷载作用下,波形钢腹板在纵向对弯曲所起的抵抗作用很小,其纵向抗弯刚度几乎为零,因此可假定波形钢腹板的应变能为零,而仅考虑翼板的应变能.在这两个假定的基础上,推导波形钢腹板组合箱梁在集中荷载作用下,翼板正应力和剪力滞效应的计算公式. 图4 不计波形钢腹板抗弯作用的结构示意图Fig.4 Section mode for compositebox girder without corrugated steel web图4中:h0为上翼板中心到中性轴的距离;h u为下翼板中心到中心轴的距离;ξb为箱梁的外伸臂长度;b为箱中翼板净跨的一半.在应用最小势能原理分析箱形梁的弯曲时,引入两个广义位移的概念,即梁的竖向挠度w(x)与纵向位移μ(x,y),并表达为式中:u(x)为翼板剪切变形的最大差值;h i为箱截面竖向z坐标.1.2 基本变分方程的推导[4]根据最小势能原理,在外力作用下,结果处于平衡状态,当有任何虚位移时,体系总位能的变分等于零,即式中:¯V为体系的应变能;¯W为外力势能.梁受弯曲的外力势能为梁应变能的各项为体系总势能为由上列各式得到下列微分方程及边界条件为式(8)即为由变分法得到的剪力滞基本微分方程.式中的第3个方程为变分所要求的纵向剪力滞位移函数的自然边界条件.整理式(8)得:微分方程(9)解的一般形式为式(10)中u*为仅与剪力Q(x)分布有关的特解,系数c1,c2由边界条件确定.1.3 波形钢腹板简支梁箱梁的剪力滞效应计算如图5所示,等截面简支箱梁承受一集中荷载P(对称作用于箱梁的肋板上),弯矩和剪力都是分段函数.图5 简支梁受一集中力Fig.5 A simp ly supported beam under the concentrated load式中当0≤x≤a时,当a≤x≤l时,边界条件:在x=a点的变形连续条件u1=u2,以及变分要求在x=a点:根据上面4个边界条件,可以求得系数c1、c2、c3及c4,从而可得:AC段的弯曲应力为CB段的弯曲应力为当集中力作用在跨中时,则跨中截面剪力滞系数为2 有限元模型建立有限元模型的建立采用ANSYS有限元分析软件,波形钢腹板箱梁的顶、底板均为钢筋混凝土结构,采用钢筋混凝土实体元SOLID45来建模.划分单元时注意到使波形钢腹板每个节点与相应位置的混凝土单元节点重合,这样保证腹板粘接于混凝土中,这是两种材料共同工作的基本前提.腹板采用板壳单元SHELL63来模拟,在建模时注意波形钢腹板的波折线与顶、底板的波折线完全重合,保证腹板与上、下翼板的节点吻合.横隔板厚度相对较厚,用三维实体单元SOLID45模拟.横隔板与上、下翼板的连接采用共节点的方式.波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应问题研究空间计算模型如图6-7所示.图6 组合箱梁的整体有限元计算模型Fig.6 Finitemodel o f compositebox girder图7 波形钢腹板有限元网格划分Fig.7 Finite elementmesh of corrugated steelweb3 分析验证为分析验证计算结果的可靠性,对有限元模型进行加载计算,加载工况按四级加载,分别为5,10, 15,20 kN作用于跨中截面.表1中比较了有限元模型计算值与本文所推导的变分法的理论值.表1 跨中截面翼板的最大正应力值及最大剪力滞系数Tab.1 Themaximum values of normal stress and shear-lag coefficient inm id-span工况最大应力值/MPa 剪力滞系数λ位置有限元变分法初等理论有限元变分法5 kN 顶板 -0.381 -0.391 -0.252 1.511 1.496底板 0.710 0.750 0.479 1.483 1.496 10 kN 顶板 -0.762 -0.782 -0.505 1.508 1.496底板 1.427 1.500 0.959 1.488 1.496 15 kN 顶板 -1.150 -1.174 -0.757 1.519 1.496底板 2.131 2.249 1.439 1.4811.496 20 kN 顶板 -1.514 -1.565 -1.001 1.512 1.496底板2.861 2.999 1.919 1.491 1.496由表1可知,有限元模型计算值与能量变分法计算值均接近,说明所建立的空间有限元模型是可靠的.变分法所计算的应力值稍大于有限元模型的计算值,作为工程设计之用是可靠的.空间有限元分析结果表明:波形钢腹板简支组合箱梁在竖向荷载作用下,其上、下翼板均出现了典型的纵向应力剪滞效应,而且均是正剪力滞效应.上翼板剪滞效应稍大于下翼板,但两者剪力滞系数比较接近.4 结论根据本文的研究成果,可得出以下结论:1)在推导波形钢腹板组合箱梁简支梁在集中荷载作用下顶底板正应力和剪力滞效应的计算公式时,忽略波形钢腹板应变能是合理的.2)波形钢腹板组合箱梁的空间有限元分析与变分法求解结果表明,两者的应力值比较接近,证明本文研究所建立的波形钢腹板组合箱梁空间有限元模型是可靠的.3)波形钢腹板箱梁的应力设计值计算采用本文所推导的变分法计算偏于安全.4)本文所推导的变分法的计算结果和有限元结果吻合良好,能够用于实际工程计算. 参考文献:【相关文献】[1] 蔡千典,冉一元.波形钢腹板预应力结合箱梁结构特点的探讨[J].桥梁建设,1994(1):26-30.[2] 吴文清,万水,叶见曙,等.波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的空间有限元分析[J].土木工程学报,2004,37 (9):31-36.[3] 吴文清,叶见曙,万水,等.波形钢腹板-混凝土组合箱梁截面变形的拟平截面假定及其应用研究[J].工程力学,2005,22(5):177-178.[4] 张士铎,邓小华,王文州.箱形薄壁梁剪力滞效应[M].北京:人民交通出版社,1998.[5] 刘玉擎.组合结构桥梁[M].北京:人民交通出版社, 2004.[6] 吴文清,叶见曙,万水.波形钢腹板组合箱梁在对称加载作用下剪力滞效应的试验研究[J].中国公路学报, 2003,16(2):48-51.。
波纹钢腹板组合箱梁桥PBL剪力连接件研究
波纹钢腹板组合箱梁桥PBL剪力连接件研究周翔海;杜娟【摘要】为了研究波纹钢腹板组合箱梁PBL剪力连接件的力学性能.分别通过非线性有限元和实验研究,分析了PBL剪力连接件力学性能.采用PBL连接件的推出实验试件,进行了推出实验研究;用有限元方法模拟PBL连接件从开始受力到剪断破坏的全过程,研究了PBL连接件的滑移量、承载能力等力学性能.有限元分析结果和试验实测结果的对比分析表明:二者差别较小,实测结果的正确性,也验证了有限元分析方法的精度和可行性.【期刊名称】《淮阴工学院学报》【年(卷),期】2011(020)001【总页数】4页(P51-54)【关键词】波纹钢腹板;组合结构;剪力连接件;有限元分析【作者】周翔海;杜娟【作者单位】重庆交通大学土木建筑学院,重庆400074;宿迁学院建筑工程系,江苏宿迁223800【正文语种】中文【中图分类】U4410 引言波纹钢腹板体外预应力混凝土箱梁是国内外新兴的一种桥梁结构形式。
波纹钢腹板是以波形钢板代替混凝土箱梁的腹板。
它可以看成是由混凝土顶底板、体外预应力筋和波纹钢腹板三者构成的组合结构，是对传统的体外预应力混凝土箱梁的一种改进。
它充分利用了波纹刚腹板抗剪能力强，混凝土抗压强度高的优点，结构受力合理，与普通钢筋混凝土箱梁相比具有更加明显的经济效益，符合桥梁结构轻型化的发展。
是一种新型的钢一砼组合结构，由于其良好的受力性能在日本和欧美已得到了广泛应用。
1 波纹钢腹板箱梁PBL连接件特点PBL连接件特别适合于波纹钢腹板箱梁一一将波纹钢腹板埋入混凝土翼缘板并打孔穿入钢筋形成连接件可无需额外焊接带状钢板。
除了在波纹钢腹板箱梁结构中应用较多外，PBL连接件在钢筋混凝土组合梁、索体系桥梁桥塔、大跨度桥梁主梁钢一硅结合段等处都得到了应用。
连续施焊的剪力连接钢板带的焊接施工很方便，与栓钉连接件等单体连接件相比，其焊接的可靠性要高得多。
通过混凝土棒状桦的这种形式连接使得PBL连接件不存在其他连接件(如栓钉连接件和型钢连接件等)所存在的焊接疲劳问题，抗疲劳性能极好，基本不需要特别考虑连接件的疲劳问题。
波形钢腹板箱梁腹板剪切屈曲及抗剪承载力研究
波形钢腹板箱梁腹板剪切屈曲及抗剪承载力研究波形钢腹板箱梁梁桥是一种新型桥梁形式。
本文通过有限元分析计算和试验研究,解决了波形钢腹板箱梁腹板剪切屈曲及抗剪承载力计算方法中的一些问题。
本文研究对象为波形钢腹板箱梁中的腹板。
在研究中,完整地建立箱梁有限元模型或制作完整箱梁试验模型来研究其腹板的剪切性能则没有必要。
通过有限元计算的方法,对实际波形钢腹板箱梁结构作了一定的简化。
弹性剪切屈曲强度计算是波形钢腹板研究的一个重要问题,且由于其几何外形和屈曲形式复杂,需考虑几何参数多,精度高且适用范围广的临界应力计算方法成为研究重点。
在已有理论研究基础上,借助大量有限元数值模拟结果,依次分析了影响波形钢腹板局部屈曲、整体屈曲临界应力简化计算公式的几何参数,并通过数值计算结果与简化计算方法的对比和参数分析法,提出了更高精度的修正计算公式;在此基础上,进一步分析影响波板合成屈曲和临界应力的关键因素,提出了适用范围较广,综合考虑局部屈曲、整体屈曲以及合成屈曲三种屈曲模式的波板临界应力建议计算式,并给定了计算公式的合理使用范围。
经算例比较表明,建议计算公式具有较好的计算精度,为研究波板抗剪承载力奠定了基础。
采用试验的方法,研究波形腹板的抗剪性能。
通过试验现象得到波形钢腹板几何尺寸与屈曲模态的关系;通过试验数据的处理分析,得到腹板高度上的剪应力分布情况、抗剪极限承载力以及屈曲后承载力与波形钢腹板几何尺寸的关系。
探讨了目前各国规范中使用的以及各国学者研究得到的波形钢腹板抗剪承载力计算方法,并对这些常用的计算方法的适用性和局限性做了初步的讨论和分析。
以已有理论为基础,结合本文以及世界各国波板抗剪承载力试验数据,通过分析研究,提出了考虑各种剪切破坏相互作用的抗剪承载力计算方法,并给出公式的适用范围。
将本文提出的抗剪承载力计算方法与已有常用的几个计算方法进行对比,分析各个计算方法的适用性与局限性。
收集世界各地已建波形钢腹板箱梁腹板的几何尺寸,建立非线性有限元模型。