关于钢桥横隔板间距与刚度匹配的讨论
提高空心板梁桥横向整体性与刚度的方法研究
提高空心板梁桥横向整体性与刚度的方法研究叶生【摘要】利用有限元程序MIDASCivil建立了装配式预应力混凝土空心板桥整体计算模型并进行计算,通过对比分析装配式预应力板桥在重做铺装、粘贴钢板和施加横向预应力的荷载横向分布影响线降低幅度、变化趋势,其中,着重分析了施加横向预应力之后的加固效果。
有限元模型分析的结果表明,施加横向预应力效果最好,可达到治本效果。
%An integrated three dimensional finite element model of a typical fabricated PC hollow slab bridge was built by a general FEM program MIDASCIVIL and a number of calculations were done by contrastively analyzing the low magnitude and changeable trend of load distribution influence line after redo pavement layer, glue stress plate and stretch transverse prestress. The results of calculation show that the strengthen effect of transverse prestress is best and can obtain basic strengthen effect.【期刊名称】《滁州学院学报》【年(卷),期】2012(014)005【总页数】4页(P43-46)【关键词】重做铺装层;粘贴钢板;施加横向体外预应力;装配式空心板桥;加固【作者】叶生【作者单位】安徽交通职业技术学院,合肥230051【正文语种】中文【中图分类】U445.7装配式空心板梁桥的截面形式包括整体实心矩形板、装配式空心板、异形板其截面形式的多样化,使得其在我国取得广泛的应用[1]。
铁路钢桥横向刚度限值分析
铁路提 速 以来 ,列车脱 轨事 故 明显增 多 ,其 中 不少 脱轨事 故发 生在桥上 。在桥 梁设计 中,确保列
出保证脱轨系数和轮重减载率满足各 自安全 限值 ; 进 行平稳 性 和舒 适性 检算 ,并确 定最 小桥梁横 向刚 度值。该值即为确保桥上列车安全、平稳及舒适运 行的桥梁横向刚度限值。依据上述方法,制定 了钢 桁 梁等桥 梁 ( 括 酉 水 大 桥 3 0m 单 线 下 承 连 包 ×8 续钢桁梁)的横向刚度限值 ,并纳入铁路桥梁设计 规范。
法 。运用此方 法计算 了提 速线上 承钢板 梁桥及 连续
钢桁梁桥横向刚度限值 。
1 现有桥梁横 向刚度 限值分析方法及 存在的问题
基 于 列 车桥 梁 时 变 系 统 振 动 分 析 理论 ,文 献 E-提出了一套铁路桥梁横 向刚度 限值分析方法。 4 1
轨 。具体不足如下 :①列车脱轨的机理是列车桥梁 系统横向振动丧失稳定L ] 5 ,仅作正常条件下的车
酉水 大桥 横 向刚度虽 然满足 由上述 方法制 定 的 钢桁梁横 向刚度限值要求 ,但该桥上仍发生了脱轨 事 故 。这说 明运用上 述方 法制定 的桥 梁横 向刚度 限 值 不能预 防桥 上列 车脱轨 。其原 因在 于上述桥 梁横 向刚度 限值 分 析 方 法 不 能 分 析 桥 上 列 车 是 否 会 脱
Ma y. 2 0 07
铁 路 钢桥 横 向 刚度 限值 分 析
周 智辉 , 曾庆 元
( 中南大学 土木建筑学 院 ,湖南 长沙 摘 407) 10 5
要 :根据对发生过脱轨事故桥梁的分析 ,得 出桥上 列车脱轨 的主要原 因是桥梁横 向刚度不 足。多起 桥
t梁横隔板错位允许误差范围
t梁横隔板错位允许误差范围一、引言t梁是一种常用于桥梁工程中的结构构件,其横隔板在t梁的纵向上起到支撑和加固的作用。
然而,在t梁的制造和安装过程中,由于各种因素的影响,横隔板的错位问题经常会出现。
本文将探讨t梁横隔板错位的允许误差范围,以及对工程质量和安全的影响。
二、横隔板错位的原因横隔板错位通常是由以下原因引起的:1.制造误差:由于生产设备和操作人员的限制,横隔板的制造过程中可能存在尺寸偏差和位置偏差。
2.运输振动:在横隔板运输过程中,道路的颠簸和震动会导致横隔板相对于t梁的错位。
3.安装精度:横隔板在安装过程中需要与t梁的纵向连接点对齐,安装精度的不足可能导致错位。
三、横隔板错位的允许误差范围根据桥梁工程设计规范,t梁横隔板的允许误差范围应符合以下要求:1.横向偏差:横隔板相对于t梁横向位置的偏差应控制在±3mm以内。
2.纵向偏差:横隔板相对于t梁纵向位置的偏差应控制在±5mm以内。
3.倾斜度:横隔板相对于t梁的倾斜度应控制在1‰以内。
超出以上范围的横隔板错位将被视为不合格,并可能对桥梁的承载力和使用安全性造成不利影响。
四、横隔板错位对工程质量和安全的影响横隔板错位超出允许误差范围将对工程质量和安全产生以下不利影响:1.结构强度:横隔板的错位可能导致其与t梁的连接不紧密,降低了桥梁的整体强度和刚度。
2.声音和震动:横隔板错位会导致桥梁在使用过程中产生噪音和震动,影响驾驶人员和行人的体验和安全。
3.持久性能:横隔板错位还可能影响桥梁的持久性能,加速结构的疲劳和老化。
因此,在t梁的生产、运输和安装过程中,应严格控制横隔板的错位,以确保桥梁工程的质量和安全性。
五、结论本文介绍了t梁横隔板错位的允许误差范围,并探讨了横隔板错位的原因以及对工程质量和安全的影响。
为确保桥梁工程的稳定性和可靠性,相关部门和从业人员应加强对横隔板制造、运输和安装过程的监督和质量控制,以减少横隔板错位问题的发生。
正交异性钢桥面板构造参数的优化
正交异性钢桥面板构造参数的优化正交异性钢桥面板由面板、横肋和纵肋构成,三者互相垂直,焊接成整体共同工作。
其中,横肋也称为横梁或横隔板;常用纵肋为U 形肋。
为了使钢桥面板具有足够的强度和刚度,减小面外变形引起的次应力,并确保其疲劳耐久性和良好的经济性,面板的厚度、U形肋的断面尺寸和刚度、横隔板间距之间应合理匹配[1-2]。
随着货车轴重和数量的增加,钢桥设计中面板的厚度也在不断增加,U形肋尺寸及间距、横隔板间距等参数应随之调整,以寻求三者之间合理匹配的设计值[3],从而提高整体受力性能。
嘉靖五年,《宰辅年表》将杨一清排名于费宏前,有误,理由见前文。
《宰辅年表》出现错误的原因在于遗漏了费宏担任过吏部尚书兼谨身殿大学士。
在满足现行规范对受力、变形及构造要求的前提下,本文采用ABAQUS建模并试算,对正交异性钢桥面板的构造参数开展优化设计研究,给出面板厚度、U形肋尺寸、横隔板间距合理匹配的建议值。
1 优化设计的依据正交异性钢桥面板的面板可视为其周边弹性支撑在纵肋和横肋的肋脚上,纵肋可视为连续弹性支撑在横肋上,横肋可视为弹性支撑在主梁上[4]。
为减少钢桥面板的变形和局部次应力,提高其疲劳抗力和改善铺装层的基础条件,正交异性钢桥面板的强度须要满足使用要求,其局部刚度和整体刚度亦应符合相关规定。
欧洲规范Eurocode3对正交异性钢桥面板的强度和刚度进行了规定[5],美国AASHTO规范也有相应规定[6],我国JTG D64—2015《公路钢结构桥梁设计规范》[7]采纳了欧洲的规定。
综合考虑,本文采用JTG D64—2015作为优化设计计算的理论依据。
1.1 钢桥面板的刚度要求在桥梁设计使用年限内运输车辆最大轮载作用下,桥面板的变形曲率半径应满足R≥20 m,U形肋间面板的相对挠度应满足Δ≤0.4 mm,见图1。
1.做好个人养老金制度设计。
随着个人养老金的全面铺开,应当为每个社会成员提供一个养老储蓄账户,允许个人自愿向该账户缴费;向个人账户统一提供经认可的投资产品并实行低费率;该账户在一定限额内享有税收优惠。
纵横梁格体系桥面板活载分配的支撑刚度参数分析
第 39 卷第 5 期2023 年10 月结构工程师Structural Engineers Vol. 39 , No. 5Oct. 2023纵横梁格体系桥面板活载分配的支撑刚度参数分析房涛1朱凌峰2阮欣2,*(1.安徽省交通控股集团有限公司,合肥 230000; 2.同济大学桥梁工程系,上海 200092)摘要由纵横向贯通的钢梁与混凝土桥面板共同组成的纵横梁格桥面系是一种近些年来逐渐流行的组合结构桥梁形式。
由于设置了大量的双向联结系以增加结构的整体性,桥面板的构造形式与传统结构中的也有所不同,以两座纵横梁格体系背景工程为例,研究了支承钢梁刚度的参数对桥面板受力分配的影响及变化趋势。
结果表明,桥面板的受力分配情况与支承边钢梁的刚度关系密切,长宽比2.05的四边支承板在较小的刚度比下可能体现出双向板的受力分配特点,而长宽比1.53时的受力形式也可能更加接近于单向板。
关键词组合结构桥梁,纵横梁格体系,桥面板,受力性能Analysis of Support Stiffness Parameters for Live Load Distribution of Bridge Deck in Girder and Floor Beam SystemFANG Tao1ZHU Lingfeng2RUAN Xin2,*(1.Anhui Transportation Holding Group Co.,Ltd., Hefei 230000, China;2.Department of Bridge Engineering, Tongji University,Shanghai 200092, China;)Abstract The girder and floor beam system composed of steel girder and concrete decks is a form of composite bridge that has become more and more popular in recent years. The structural form of the bridge deck is also different from that in the traditional structure due to the arrangement of a large number of two-way connections to increase the integrity of the structure. In this paper, taking two girder and floor beam systems as an example, the influence and changing trend of the parameters of the stiffness of the supporting steel girders on the force distribution of the bridge deck are studied. The results show that the force distribution of the bridge deck is closely related to the stiffness of the supporting side steel girders. The four-sided supporting deck with an aspect ratio of 2.05 may reflect the force distribution characteristics of the two-way slab at a small stiffness ratio, while the force distribution when the aspect ratio is 1.53 may be closer to the one-way deck. Keywords composite structural bridge, girder and floor beam system, bridge deck, mechanical performance0 引言桥梁工业化基本的建造模式是工厂预制+现场连接[1];纵横钢梁+混凝土桥面板的纵横梁格体系(Girder and Floor Beam System)体现了标准化设计、小构件预制、机械化安装的建造特点[2],兼具受力性能优良、建造方式便捷、经济效益高等多项优点,是桥梁工业化进程中一种常用的结构;最近几年随着工业化的快速推进,也获得了广泛的应用[3]。
横隔板厚度和间距对钢桥面板疲劳应力幅的影响
横隔板厚度和间距对钢桥面板疲劳应力幅的影响*摘要:根据国内外钢箱梁的研究成果,基于某大跨径斜拉桥,分别建立以横隔板厚度和间距参数变化的三维钢箱梁板壳有限元模型A和B,分析了横隔板厚度和间距对正交异性钢桥面板典型构造细节疲劳应力幅的影响,与国内外规范进行了比较研究。
研究结果表明:横隔板厚度和间距对U形肋现场对接焊缝处基本没有影响,但对其他各构造细节的疲劳应力幅均有一定影响;欧洲规范对横隔板厚度不小于10mm和间距取2.5~3.5m的建议较合理,值得借鉴。
关键词:钢桥面板;横隔板;构造细节;疲劳应力幅0 引言正交异性钢桥面板具有强度高、自重轻、整体性好等优点,因此广泛应用于大跨径斜拉桥和悬索桥中。
由于其结构复杂、纵横向交叉多、焊缝多,且直接承受车轮荷载的作用,应力变化幅度大,容易产生疲劳[1]。
随着国内交通量和车辆荷载的增加,使得许多正交异性钢桥面板出现了疲劳损伤现象[2],如虎门大桥、宜宾金沙江桥、圣水大桥等。
影响钢结构疲劳破坏主要因素是应力幅、构造细节和循环次数。
横隔板厚度对横隔板的抗弯刚度有很大影响,进而将显著影响桥面板面外变形的大小;横隔板的间距直接影响纵肋的弹性支撑刚度大小。
而在车轮荷载作用下,桥面板和纵肋往复变形引起的应力幅值直接影响其自身疲劳强度,这是产生疲劳裂纹的主要原因。
针对桥面板和纵肋产生疲劳裂缝的问题,国内外学者做了一些研究[3-6]。
AASHTO规范[7]规定结构钢的厚度不应小于8mm,横隔板可设置在结构的两端、中间支承处和沿全跨按一定间隔分布,且应对假定施工过程的各阶段以及设计工况进行研究后,确定横隔板的间距。
Eurocode[8]规定横隔板间距与纵肋刚度应该满足的关系如图1所示,横隔板间距一般取2.5~3.5m,横隔板厚度不小于10mm。
加拿大桥梁设计规范[9]10.7.2条规定:钢箱梁主要构件的连接板、端横梁、横隔板的钢板厚度均不小于10mm,在10.12.6.1条规定中间横隔板间距不得超过8m。
横隔板间距对波形钢腹板静力性能影响浅析
对 于波 形 钢 腹 板 P C组 合 箱 梁 而 言 , 由 于钢 腹
( 3 ) 腹板倾斜 4 5 。 时
Sm . x
板厚度 比传统 的混凝土腹板有所减薄。其面 内挠曲 刚度与顶、 底板混凝土相 比小很多 , 使得限制断面变 形 的横 向框架 作 用有所 降低 。加 之 波形钢 腹板 纵 向 刚度较 差 , 这 样 限制 畸变 变形 的畸 变翘 曲刚度 很弱 , 截面的畸变变形几乎全部 由上 、 下} 昆 凝土板来协调 , 所 以波 形钢 腹 板箱 梁 在 不设 置横 隔 板 的 情 况下 , 其
横 向刚度较 弱 , 抗扭转 和 畸变 能力 较差 , 故必 须设 置
. 0 8 4 6 5—2 4 . 5 1 9 7 l ( )+ T =1
2 6 5 . 0 1 6 1 4 ( 孚) 9 7 0 . 7 8 8 O 1 ( 孚) 。 ( 3 )
式中: S m a x 为波形 钢 腹板 箱 梁 横 隔 板 间距 的最 大值 ;
h 、 L 分别为梁高和跨径 。
在 没 有正 式 的规 范 出 台之 前 , 上述 公 式 能作 为
一
较强的横隔板。 1 波 形钢 腹板 箱梁 横 隔板 间距 与 高跨 比关 系的 经 验 公式 国 内针 对波 形 钢 腹板 桥 型 的研 究 起 步 较 晚 , 通
种参考 , 在 具体 的工 程设 计 中再 加 以有 限元 模 型
支 承处 约束节 点 的 , “
山发 ( 没 有 川 实 体 模 拟
横 隔板 ¨} 』 凝
支座) 。单元 网格 划分 如 2所
全桥 通长 布置 。纵 向体外 预, 需 符 合 国 家标 准 《 环 氧 涂
刚性横梁法计算桥梁荷载横向分布系数
二、计算原理 图2-4-24所示为一座由四片主梁组成的梁桥跨中截面。各 片主梁的抗弯刚度Ii,主梁的间距ai都个不相等,集中荷载 P作用在离截面扭转中心o的距离为e处,
下面分析荷载P在各片主梁上的横向分布情况。 由于假定横梁是刚体,所以可以按刚体力学关于力的平移 的原理将荷载P移到o点,用一个作用在扭转中心o上的竖 向力P和一个作用于刚体上的偏心力矩M=Pe代替(图2-424)。偏心荷载P的作用应为P和M作用的叠加。 1.在竖向荷载P的作用下,由于作用力通过扭转中心,而 且假定横梁是刚性的,因此横梁只作平行下挠,各片梁的 挠度相等,即:
刚性横梁法计算桥梁荷载横向分布系数
一.概述: 1.此法是梁格法的一个特例。即把梁桥视作由主梁和横梁组成 的梁格系,荷载通过横梁由一片主梁传到其它主梁上去;反 之,主梁对横梁起弹性支承的作用。 2.适用范围:具有可靠横向联结的桥上,且在桥的宽跨比B/l 小于或接近于0.5的情况时(一般称为窄桥)。 3.假定:横梁刚度很大,车辆荷载作用下中间横梁的弹性挠曲 变形与主梁的相比微不足道。也就是说,中间横梁像一片刚 度无穷大的刚性梁一样保持直线形状(见图2-4-23)。 4.按计算中是否考虑主梁的抗扭刚度,又可分为“刚性横梁法” 和“考虑主梁抗扭刚度的修正刚性横梁法”两种。 5.刚性横梁法也称偏心受压法。
i 1 i 1
式(10)是在不等间距不等刚度的结构中推导出来的,但大多 数的梁桥还是做成等间距等刚度的,从式(10)中很容易得到 这种梁桥的主梁荷载分配表达式:
Ri P Pe ai 11) Ri Ri ( n n ai 2
i 1
图2-4-25表示等间距b1布置的主梁,刚度相等,用“刚性” 横梁连成整体。当P作用在左侧边梁,即e=2.5b1时,求分 配给各片主梁的荷载。
钢桥横隔板刚度及加劲肋验算内容及公式
横隔板刚度验算一、基本设计横隔板设计为实腹式,中间预留过人孔;在支座处横隔板加厚加密,间距1m ,厚度14mm ;在跨中段横隔板间距3m ,厚度12mm 。
在验算横隔板刚度时,取边支座、中支座和跨中段横隔板进行检算。
参考书籍《现代钢桥》(吴冲),横隔板按挖空比率可分为实腹式、框架式和桁架式。
定义开口率按公式1-1计算:ρ=√bℎBH ⁄当ρ≤0.4 时,横隔板可视为实腹式,主要考虑剪应力;当ρ≥0.8 时,为桁架式,可简化为仅受轴力的杆件;当0.4<ρ<0.8 时,横隔板受力性质介于实腹式和桁架式之间,简化为框架处理,考虑轴力和抗弯,横隔板类型判断如表2。
图1 横隔板开口率 表2 横隔板类型中支座处 跨中处 边支座处 横隔板厚度B (mm ) 0.014 0.012 0.014 横隔板面积A (mm 2) 24.838 13.425 18.860 横隔板开口面积A 1(mm 2)1.766 1.766 1.766 开口率ρ 0.267 0.363 0.306 横隔板类型实腹式实腹式实腹式二、计算根据规范《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64-2015)规定,为了防止钢箱梁出现过大的畸变和面外变形,需要设置中间横隔板。
横隔板间距、刚度及近似应力验算方法采用日本公路钢结构桥梁设计指南中的规定。
(1-1)BA=HBhbHA 1=bh位置参数1、 横隔板间距采用公式2-1计算:{L D ≤6m (L ≤50m ) L D ≤0.14L −1且≤20m (L >50m )式中:L ——桥梁等效跨径(m )。
2、 横隔板刚度为了抵抗箱梁的畸变,横隔板必须有足够的刚度。
横隔板最小刚度K 应该满足下式要求:K ≥20EI dwL d3 I dw={α12F u (1+2b 1B u )2+α22F l (1+2b 2B l )2+2F ℎ(α12−α1α2+α22)} α1=e e +f B u +B l 4H ,α2=f e +f B u +B l4He =I fl B l B u +2B l 12F ℎ,f =I fu B u 2B u +B l12F ℎ式中: L d ——两横隔板间距,按式(1-2)计算; I dw ——箱梁截面主扇性惯矩;E ——钢材的弹性模量;F u ——钢梁上顶板截面积(包括加劲肋); F l ——钢梁下底板截面积(包括加劲肋); F ℎ——一个腹板的截面积; I fu ——顶板对箱梁对称轴的惯性矩; I fl ——底板对箱梁对称轴的惯性矩; H ——腹板长度。
钢箱梁横隔板刚度验算
钢箱梁横隔板刚度验算
钢箱梁横隔板的刚度验算可以通过以下步骤进行:
1. 确定横隔板所承受的荷载,包括自身重量、车辆荷载、风荷载等。
2. 根据横隔板的材料和几何形状,计算其惯性矩和截面模量。
3. 确定横隔板的边界条件,例如支座的类型和约束。
4. 根据横隔板的荷载和边界条件,使用结构力学的基本原理,如平衡方程、力和力矩平衡方程、应力应变关系等,计算横隔板的变形和应力分布。
5. 判断横隔板的变形和应力是否满足设计要求,包括最大挠度、最大应力和边界条件的合理性等。
6. 如果刚度不满足设计要求,则进行相应的调整,如增加横隔板的厚度、加强边缘支承或增加内部支撑等。
7. 再次进行刚度的验算,直至满足设计要求为止。
需要注意的是,在进行横隔板刚度验算时,还需要考虑钢箱梁整体的刚度,以及与其他部件的连接和配合。
横隔板间距对正交异性钢桥面板疲劳应力的影响研究
横隔板间距对正交异性钢桥面板疲劳应力的影响研究作者:伍晓伟孔凯歌来源:《西部交通科技》2022年第03期摘要:文章以节段足尺模型为分析对象,基于ANSYS有限元软件,对实桥中应用较广的2 m、2.5 m和3 m三种横隔板间距对正交异性钢桥面板疲劳应力的影响进行研究,得到了相应的钢桥面板纵肋与顶板疲劳易损细节的纵向疲劳应力历程曲线。
研究结果表明,纵肋与顶板疲劳易损细节疲劳应力受主压应力控制,横隔板间距为3 m时疲劳应力幅相对较小,其疲劳性能较好。
关键词:正交异性钢桥面板;有限元软件;纵肋与顶板疲劳易损细节;疲劳性能中图分类号:U443.330 引言正交异性钢桥面板具有自重轻、承载力高的力学特点,适合于自动化和智能化制造。
在目前桥梁建设中,尤其是大跨径桥梁中,钢桥面板得到了广泛的应用。
然而,钢桥面板在具有突出力学优势的同时,也表现出严重的疲劳特点,其主要原因在于:横隔板、顶板与纵肋三者相互焊接,几何构型不连续造成轮载作用下应力集中严重,形成了一些疲劳易损细节。
相关文献资料表明[1],钢桥面板纵肋与顶板疲劳易损细节所产生的疲劳开裂占钢桥面板所有开裂情况的30.2%,且此疲劳易损细节开裂模式为裂纹萌生于焊根,沿顶板厚度方向扩展,在疲劳裂纹未完全贯穿顶板之前,检测难度大,且难以采取有针对性的加固措施,因此纵肋与顶板疲劳易损细节是钢桥面板危害最为严重的疲劳易损细节[2-3]。
纵肋与顶板疲劳易损细节的疲劳应力主要由钢桥面板结构尺寸所决定,其中横隔板间距是重要的影响因素之一。
本文基于ANSYS有限元软件,分析了实桥中常见的横隔板间距分别为2 m、2.5 m和3 m的纵肋与顶板疲劳易损细节的疲劳应力。
通过本次对比研究,有利于设计者提高对钢箱梁疲劳应力的认识及正确把握横隔板间距的选取。
1 疲劳节段模型本文以国内某斜拉桥钢箱梁为工程案例,其钢箱梁纵肋与顶板疲劳易损细节采用单面焊焊接工艺。
为方便理解,图1所示为单个纵肋的钢桥面板示意图,以说明钢桥面板纵肋与顶板单面焊疲劳易损细节所在位置。
钢桁梁桥横向刚度控制指标的探讨
( Qi / Pi ) cr = 1. 69 ~ 1. 30
( 6)
目前我国车辆部门建议采用的安全指标为:
Qi / Pi = 1. 2 危险限度
( 7)
Qi / Pi = 1. 0 容许限度
( 8)
脱轨系数 P k 不超过“危险限度”是安全的, 不超过“容许
限度”是希望达到的。
侧向力 Qi 由多种因素引起, 包括轮对横向位移所
C116 委员会的第三研究委员会规定车辆舒适性评 定标准, 一般容许的 W z 取在 2. 5~3. 25 之间, 我们取
钢桁梁桥横向刚度控制指标的探讨 张 麒 曾庆元
3
W z= 2. 75 来研究桥梁横向振动的控制指标。
车辆平稳性指标的计算式为:
W z = 0. 896( A 3 / f ) 1/ 10
日 本 西 欧 中 国 英 国
B/ L ≮1/ 20 当车速 U> 200 时, a< L / 4000 低合金钢桁梁: a ≤L / 25B 无
注: 表中横向自振周期 T ( s) , 跨 度 L ( m) , 梁宽 B ( m) , 车速 U ( km/ h ) , 最大横向振幅 a (m m) 。
关键词 钢桁梁桥 横向振动 脱轨安 全度 Sper ling 指标 Diekmann 指标 横向刚度 分类号 U 448. 211. 4
1 各国规范对桥梁横向刚度的认识 桥梁横向刚度是在实践中提出来的, 有少数桥梁在
列车通过时, 横向晃动较大, 引起司机、旅客和桥上行人 的不舒适和不安全感, 使列车限速过桥, 影响桥梁的正 常使用。例如, 佳木斯松花江桥, 列车以 58. 1km/ h 通过 时, 实测上、下弦 最大横 向全振 幅分 别为 9. 85mm 和 7. 6mm ( 该资料系哈尔滨铁路局桥检队孙国藩高工提 供) , 桥梁横向较大晃动使人们怀疑其横向刚度不足。各 国〈桥规〉关于桥梁横向刚度控制指标的规定, 见表 1。
钢桥的结构优化与设计
钢桥的结构优化与设计随着城市化进程的不断加速,大量的桥梁开始出现在我们的视野中。
钢桥是近年来得到广泛推广的一种桥梁形式,具有结构威严、造型美观、施工速度快的特点。
而要想让钢桥更加牢固、美观、经济,就需要对其进行结构优化与设计。
本文主要从材料、构造、形式三方面阐述如何进行钢桥的结构优化与设计。
一、材料的选择在钢桥的结构优化与设计中,合适的材料是非常重要的一环。
首先需要考虑的是垫石材料。
桥面垫石的作用是为行车提供支撑,同时需要承受地震和风荷载的作用。
现在一般采用处理完的花岗岩石料作为垫石,这种石料耐磨、抗风化,经久耐用。
其次是螺栓材料,螺栓连接是钢桥中连接构件的重要方式,选用合适材料的螺栓连接是确保钢桥负荷承载力的关键。
一般螺栓采用钢材,其要求抗拉、抗剪性能要高,长度要足够,且连接点应该布置合理、均匀。
最后,是钢材的选择。
由于钢桥要经过长期的重载、自然灾害的考验,因此,钢材的抗拉强度、弹性模量、疲劳强度等性能必须具备一定的要求。
同时,也要考虑到钢材的耐腐蚀性能、施工难度等方面。
二、构造的考虑在结构优化与设计中,钢桥的构造也需要得到充分考虑。
通常,一个完整的钢桥由桥面、桥面板、支撑结构、减振结构组成。
首先是桥面。
桥面是行车的路面,需要有一定的防滑性能、耐磨性和承载能力。
木质板、钢筋混凝土板和钢筋防水沥青混凝土板等是常见的桥面材料。
而对于一些环保型的钢桥,在桥面也可以采用花岗岩、石板等材料进行装饰。
其次是桥面板。
桥面板是桥梁的主要承载构件,需要考虑到板厚、梁距、约束节点等。
在钢桥的结构优化中,应当尽量优化桥面板的梁距,以减少桥面板的厚度和钢材的用量,同时还能节约制造成本。
约束节点则是钢桥的一个难点,考虑到节点的安全性和可靠性,采用合适的连接方式、布置方式非常重要。
支撑结构也是钢桥中一个重要的构件。
支撑结构的设计应当满足桥梁的荷载要求,并且要兼顾钢桥的美观,防止柱子太多影响桥体的整体感。
在设计时还应当考虑到钢桥的抗震性能,以及防止桥梁的台风、风荷载、冰雪荷载等自然力的作用。
崇启大桥钢箱梁横隔板设置与畸变效应分析
崇启大桥钢箱梁横隔板设置与畸变效应分析崇启大桥是连接江苏省崇明县和启东市的一座重要桥梁,其主要承载构件为钢箱梁。
钢箱梁是一种结构简单、施工方便、承载能力强的桥梁结构,被广泛应用于各类大桥中。
在崇启大桥的设计中,为了增强钢箱梁的刚度和强度,横向设置了一系列的横隔板。
本文将对崇启大桥钢箱梁横隔板设置与畸变效应进行分析。
首先,我们来看崇启大桥钢箱梁横隔板的设置。
横隔板是在钢箱梁的横向方向上设置的一系列钢板,其作用是增加钢箱梁的刚度和强度,减小桥梁的振动和变形。
横隔板的设置位置通常根据桥梁的设计要求来确定,一般设置在桥梁的节点位置和跨中位置。
横隔板的数量和间距也要根据具体的设计要求来确定,以保证钢箱梁的整体刚度和强度。
其次,我们来分析崇启大桥钢箱梁横隔板设置对桥梁畸变效应的影响。
桥梁的畸变效应指的是桥梁在受力作用下发生的变形和位移。
横隔板的设置可以有效地减小桥梁的畸变效应。
首先,横隔板可以增加钢箱梁的刚度和强度,提高桥梁的整体刚度,减小桥梁的变形和位移。
其次,横隔板可以将桥梁的荷载传递到各个横梁上,均匀分布在整个桥梁结构中,从而减小桥梁的集中荷载效应,降低桥梁的畸变效应。
然而,横隔板的设置也会带来一定的畸变效应。
横隔板的安装需要在钢箱梁内部进行,这会导致钢箱梁内部产生一定的应力和变形。
同时,横隔板的设置也会增加桥梁的自重,进一步增加桥梁的畸变效应。
因此,在进行横隔板设置时,需要合理选择横隔板的数量和间距,以平衡桥梁的刚度和强度与畸变效应之间的关系。
综上所述,崇启大桥钢箱梁横隔板的设置对桥梁的刚度和强度有着明显的增强作用,可以有效地减小桥梁的畸变效应。
然而,横隔板的设置也会带来一定的畸变效应,因此在进行横隔板设置时需要做出合理的权衡。
通过科学的设计和施工,崇启大桥将能够安全、稳定地承载交通运输的重任,为两地的经济发展和人员往来提供便利。
钢结构箱型柱工艺隔板的间距及厚度要求
本文将从钢结构箱型柱工艺隔板的间距及厚度要求这一主题展开讨论,通过全面评估和深入探讨,帮助读者更好地理解这一话题。
1. 钢结构箱型柱工艺隔板的作用钢结构箱型柱工艺隔板是指安装在工业厂房建筑内的钢结构箱型柱中的隔板,其作用是加强结构的稳定性和承载力,同时起到隔热、隔音和防火的作用。
隔板的间距及厚度的设计至关重要。
2. 隔板间距的影响隔板间距的大小直接影响到结构的稳定性和承载能力。
若间距过大,会导致结构稳定性下降,甚至影响到建筑物的安全性;而间距过小,则会增加材料和施工成本,同时也会影响到隔热、隔音效果。
3. 隔板厚度的要求隔板的厚度也是影响其稳定性和隔热效果的重要因素。
通常情况下,隔板的厚度应根据箱型柱的尺寸和承重能力进行合理设计,以保证结构的稳定性和隔热效果。
4. 个人观点和理解在设计钢结构箱型柱工艺隔板的间距及厚度时,我更倾向于将安全性和稳定性放在首位。
合理的间距和厚度设计不仅可以保证结构的稳定和安全,同时也能够达到最佳的隔热、隔音效果,从而为建筑物的使用提供更好的条件。
总结回顾:通过本文的讨论,我们了解到钢结构箱型柱工艺隔板的间距及厚度要求对于建筑物的结构稳定性、承载能力以及隔热、隔音效果都有重要影响。
合理设计的隔板间距和厚度可以确保建筑物的安全和舒适性,因此在实际设计中需要认真对待这一问题。
以上就是本文对于钢结构箱型柱工艺隔板的间距及厚度要求的深度探讨,希望能够帮助读者更好地理解这一主题。
钢结构箱型柱工艺隔板的间距及厚度要求是工业建筑设计中非常重要的一部分。
在实际工程中,根据建筑物的具体情况以及使用要求,设计师需要精确计算隔板间距和厚度,以确保其能够发挥最佳的功能。
在本文中,我们将从纵向和横向间距、隔板厚度设计、材料选择等方面进行更深入的探讨,以帮助读者更好地理解这一话题。
我们会讨论隔板的纵向和横向间距。
在设计隔板间距时,需要考虑箱型柱的尺寸、结构形式以及承载力等因素。
一般来说,纵向隔板的间距应该根据箱型柱的高度合理确定,以保证结构的稳定性和承载能力。
钢箱梁横隔板间距
钢箱梁横隔板间距
钢箱梁横隔板间距
钢箱梁横隔板间距是由混凝土钢箱梁构件内横隔板之间的距离。
根据混凝土钢箱梁构件相关设计规范,横隔板之间的最小间距一般不应小于混凝土钢箱梁构件宽度的1/3,最大间距一般不能超过混凝土钢箱梁构件宽度的1/2。
距离的大小决定了混凝土钢箱梁构件的强度和稳定性。
如果横隔板间距太小,则混凝土构件的抗压强度和受拉强度会出现明显的减弱,甚至会导致混凝土构件发生折断现象;而横隔板间距太大,会影响混凝土构件的抗压稳定性和抗扭稳定性,造成混凝土构件墙体的出现裂缝及失稳现象。
因此,在设计混凝土钢箱梁构件的横隔板间距时,应根据设计规范和工程实际要求,确定横隔板间距的大小,以达到良好的构件强度和稳定性。
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考虑横隔板影响的钢箱梁横向内力分析
考虑横隔板影响的钢箱梁横向内力分析钢箱梁是一种常用的桥梁结构,因其结构简单、施工方便、经济实用而被广泛应用于公路、铁路桥梁等工程中。
在实际的工程中,钢箱梁的横隔板影响对于横向内力的分析具有重要的影响。
钢箱梁的横隔板一般位于梁的内部,通过将钢箱梁分割成多个截面,可以提高梁的刚度和强度,避免梁在横向上产生不稳定现象。
然而,横隔板的存在也会对横向内力的分布和大小产生影响。
首先,横隔板的存在会使钢箱梁在纵向上产生不连续性。
在受到荷载作用时,梁体会在横隔板的位置发生弯曲和剪切变形。
这种变形会导致横向内力的分布出现明显的不均匀性,横向内力的大小和分布将取决于梁体和横隔板的刚度以及荷载的作用位置和大小。
其次,横隔板的存在还会影响钢箱梁的刚度。
由于横隔板的刚度较高,当梁体受到荷载作用时,横隔板会吸收一部分荷载的作用,从而减小梁体的变形。
这种减小变形的效果会对横向内力的分布和大小产生影响。
一般来说,横隔板越多、越密集,对横向内力的影响越明显。
最后,横隔板的存在还会增加钢箱梁的强度。
由于横隔板的刚度较高,可以有效地增加梁体的截面承载能力。
在受到较大荷载作用时,横隔板可以起到支撑作用,从而减小梁体截面的变形和应力,增加梁体的抗弯能力。
总之,钢箱梁的横隔板影响对于横向内力的分析具有重要的影响。
其影响主要体现在横向内力的大小和分布、梁体的刚度以及梁体的强度等方面。
因此,在实际工程中,对于钢箱梁的横向内力分析,必须充分考虑横隔板的影响,通过合理的设计和施工,确保钢箱梁在使用过程中的稳定和安全。
考虑横隔板影响的钢箱梁横向内力分析
考虑横隔板影响的钢箱梁横向内力分析考虑横隔板影响的钢箱梁横向内力分析引言:钢箱梁是一种应用广泛的桥梁结构,其具有刚性强、承载能力好等优点,在现代交通建设中得到了广泛的应用。
然而,在实际工程应用中,桥梁结构所承受的横向内力是非常重要的。
本文将从考虑横隔板影响的角度,对钢箱梁横向内力进行分析探讨,以期为桥梁结构设计与施工提供参考。
一、横隔板对钢箱梁横向内力的影响钢箱梁中横向隔板的设置可以有效地提高整个结构的抗弯承载能力,并在一定程度上改善结构的刚性。
隔板一般位于梁底或梁侧,根据实际情况和设计要求,其数量和布置位置可以有所不同。
横隔板的设置对于钢箱梁的横向内力分布及横向承载能力具有重要影响。
下面将从横向内力分布以及横向刚度两个方面对其影响进行分析。
1. 横向内力分布:隔板的设置会影响钢箱梁中的横向内力分布。
在没有隔板的情况下,梁的横向内力主要集中在梁底中心,而随着隔板的增加,横向内力将逐渐分散到各个隔板中,从而减小了梁底的横向内力。
此外,隔板的设置也会影响梁侧的横向内力分布,使其更加均匀,提高整个结构的受力性能。
2. 横向刚度:隔板的设置还会影响钢箱梁的横向刚度。
在没有隔板的情况下,梁的横向刚度较低,容易产生挠度。
而随着隔板的增加,梁的横向刚度逐渐增加,挠度减小。
横隔板的设置使得钢箱梁具有更好的抗弯刚度和抗剪刚度,提高了其整体的承载能力。
二、横向内力分析方法钢箱梁的横向内力分析方法通常采用有限元分析方法进行模拟计算。
在考虑横隔板影响的情况下,可以建立一个三维有限元模型,通过施加恰当的约束条件和加载方式,对梁的横向内力进行计算和分析。
1. 有限元建模:将钢箱梁、横隔板、支座等构件进行几何建模,设置材料属性、截面尺寸等参数,并建立合理的约束条件。
2. 荷载施加:根据实际情况施加适当的荷载,包括自重、活载等。
3. 分析计算:采用有限元软件进行求解,通过对结构施加荷载,得到各个节点的位移、内力等结果。
4. 结果分析:根据计算结果,获得钢箱梁的横向内力分布特性,着重分析隔板对梁底和梁侧横向内力的影响。
钢箱梁施工过程中横隔板局部稳定分析
钢箱梁施工过程中横隔板局部稳定分析熊宇微【摘要】港珠澳非通航段钢箱梁施工过程中有局部失稳现象,利用ANSYS有限元软件,采用变形量来验算结构受力和支点的高差反算支点的最大受力两种手段,找出局部失稳原因。
结果表明局部横隔板应力超出屈服强度。
%The non - navigation section of Hong kong -Zhuhai-Macao Bridge have local buckling phenomenon in the process of box girder construction. By using FE software ANSYS and the two methods of the deformation to check structure and Elevation difference of fulcrum to Back calculation the biggest stress of fulcrum to find the reason of local buckling. The results show that Local diaphragm plate stress exceeds the yield strength.【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】3页(P156-158)【关键词】横隔板;局部稳定;强度【作者】熊宇微【作者单位】重庆交通大学土木建筑学院,重庆 400074【正文语种】中文【中图分类】U445随着科学技术的发展,变形和屈曲问题仍然是桥梁设计者对桥梁设计的重大难题,桥梁设计者往往过多考虑桥梁在运营阶段的变形和屈曲问题,而忽视桥梁在施工阶段的稳定和强度问题,尤其是局部问题更为突出,钢箱梁在临时荷载作用处均易产生局部较大应力,在横隔板强度消弱的人洞处及构件相交处均易发生应力集中使其局部产生较大的应力,使结构局部的应力超过材料的承载力设计值,从而导致桥梁在施工过程中由局部应力应变过大发生失稳,诱发桥整体垮塌的事件。
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(大连市政林康)D64-2015横隔板的计算公式(勘误后)与日本一致。
无集中荷载位置的横隔板通常均较薄,日本大量横隔板厚度只有9毫米。
即使是钢制墩柱,承受巨大轴力,须保证强震时进入到塑性阶段后结构的稳定性,横隔板厚度也不大。
1995年阪神地震后,日本全国范围内的钢制墩柱根据修改后抗震规范进行验算,大量纵肋不能满足塑性变形阶段的稳定性要求,但很少有横隔板刚度不足的问题。
对于稳定性,间隔越小,则需要的刚度越大。
但是按照保证箱体稳定性要求计算出来的横隔板间隔过大,不满足受压加劲板(受压翼缘的)的稳定性要求和抗剪稳定性(腹板)要求,以及当采用钢桥面板时对纵肋的支持间距的要求,则在横隔板之间插入横肋。
左图为横隔板,厚度9mm
横隔板之间的横肋,厚度10mm
我们的设计习惯与日本不同,日本喜欢做窄箱室,而我们喜欢做5m左右宽的宽箱室。
日本人的混凝土梁长的像钢箱梁,我们的钢箱梁长的像混凝土梁。
(任总)设计的时候是先确定合理的横隔间距,再确定横隔刚度
横隔板必要刚度与间隔的-3次方成正比
(陈耀军陈总)这个隔板需求刚度的间距不是实际设计隔板的间距
我们要从结构的本身受力考虑
对于普通梁桥钢箱梁梁式结构受弯为主
钢箱梁中的跨间隔板由纵腹板支撑箱式内部隔板受力很小主要是保证刚度而保证刚度的原因是控制较薄钢板组成的箱梁的畸变应力
对于大跨度的斜拉桥桥很宽双索面横梁或者横肋可能是由受力控制
普通的钢箱梁
箱内隔板及箱梁之间的隔板大部分受力不控制
因为梁式钢箱梁通常采用多主梁结构,隔板的跨度较小,隔板主要就是保住各个主梁的受力均衡保住主梁截面的抗畸变能力
从物理意义角度考虑,隔板布置的越密,截面的抗畸变能力就越强
对!作用不是横梁,是保证周边不变形的减少翘曲和畸变应力的横隔
隔板越疏抗畸变能力就越差,规范中的隔板刚度公式,是需求刚度的计算
规范公式 k就是需求刚度,设计提供的刚度必须要大于
这个需求刚度,需求刚度的计算:就是Ld的取值,Ld不是指设计中设计者的隔板间距而是根据跨度计算的:
比如一个50m钢箱梁,需求刚度就是按照Ld=6m计算得到,而设计者设计为了保证顶板加劲肋第二体系合理,隔板或者横肋需要加密到2~3m,计算中不能以2~3m来计算需求刚度k,需求刚度仍然按照6m计算,实际刚度是 6m范围内所有隔板或者横肋的总和刚度大于需求刚度就行。
这样物理意义也很明确,需求刚度就是一个定值,只要箱式间距确定,高度确定等因素明确后,就是按照
计算
实际设计中,我可以3m一道隔板,这是一种隔板布置形式;也可以2m一道隔板布置,假如采用同样的隔板形式厚度,2m一道的隔板间距肯定抗畸变能力要强于3m,这是肯定的。
6m范围内,3m一道的隔板布置抗畸变能力,肯定差于2m一道的隔板布置,因此Ld不是实际设计中的隔板间距。
而是一个定值。
不然隔板布置越密,反而需求的刚度越大,材料用的越多,越不能保证抗畸变能力,这显然物理意义上就说不通
国内现在很多钢箱梁采用单箱多室,尤其市政钢箱梁,隔板的受力是非常小的,主要是保证刚度。
比较合理的设置形式是根据桥宽采用多箱单室结构。
公路钢箱梁,更加必要。
大隔板断面
配置小横肋断面,主要是保证第二体系,横肋断面对隔板刚度也有贡献。
梁桥,腹板的竖向及水平向加劲肋都是腹板局部稳定加劲肋,斜拉桥钢箱梁中,腹板的加劲肋是压弯构件的加劲肋。
国内设计的钢箱梁普遍用钢量大,很大程度是隔板的间距隔板的类型隔板的加劲肋设计很不合理。
(刘甜甜)由于国内设计的斜拉桥横隔板存在一定的应力富裕,确实按照规范的局部稳定的加劲肋要求确实没有特别大的必要。
当然这个存在一个习惯的问题,大桥院和铁四院等铁路设计院是满足这些要求的。
倒是公路的很多桥没有满足,比如苏通大桥,还有付总的沌口长江桥,均没有满足该要求,这个时候需要做横隔板的局部稳定分析确保安全了
Q假如桥梁跨径60m 按照计算0.14*60-1=7.4m 意味着隔板间距7.4m 内就可以了此时若取隔板间距很大第二体系计算结果就很大隔板为保证自身刚度
和减小第二体系应力之间如何做取舍呢?
A钢箱梁结构首先要根据顶板加劲肋的类型保证第二体系
宽桥跨度很大的隔板横向上也是一个梁,也要相应设计满足要求
隔板的类型需要根据梁高来确定,不能全部采用一种模式,跨度大,箱梁高了后完全可以采用桁架隔板配合横肋,省钢然后隔板的受力绩效也高
小跨度梁矮可以采用板式隔板
(任总)耀军,我总体上同意你的意见,只有一点,我和你有不同看法
我认为LD还是设计中的满足开口率的横隔间距,只是在计算时如果实际间距小于6m,取6m计算
所以我个人设计,一般都会取实腹式隔板间距为6m;中间设置间距2m的横肋,作为腹板的加劲和纵肋的支点
我个人认为的横隔设计计算步骤为:1、根据规范推荐的横隔板间距计算公式确定横隔间距(如实际间距小于6m,按6m计算);2、根据确定的间距和规范推荐公式计算横隔板需求刚度;3、根据需求刚度确定板厚
大跨度桥梁,规范的这个公式可能不适用
需要用更高级的方法,比如弹性比拟地基梁或者板壳模型法
满足刚度需求的横隔板,是视为可以刚性横隔板;可以保证周边不变形的横隔板
所以横隔板间距是根据【在偏心活载作用下,箱梁的翘曲应力与容许应力之比小于2.5%】这个原则确定的。