空间连续组合桁梁桥有效分布宽度分析

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板桁组合结构的受力特性及其空间分析方法

板桁组合结构的受力特性及其空间分析方法
( 4) 铁路桥面系与下平联所分担的力还不 到下弦总力的10 % , 下弦杆承担90 % 以上的内 力。因此, 在设计时, 可以不考虑铁路桥面系及 下平联对下弦内力的分担作用。
改回日期: 2001- 06- 11
( 责任审编 孟庆伶)
新书征订
5 国外铁路冻土技术文献汇编6 是由 铁道部科学 技 术信息研究所与中铁西北科 学研究院联 合收集国 外有 关冻土工程技 术文献, 经 翻译 整理编 辑完 成的 一本 新 书。5国外 铁路冻土技术文献汇编6 收录 了国外冻土 研 究论文和报告共 92 篇, 50 余万字。内容 包括冻土 工程 性质、冻土路基工程、冻土桥涵 工程和冻 土工程施工 四 部分, 从一个侧面反 映了 国外 铁路冻 土工 程技 术的 现 状和研究动态, 可为 青藏 铁路 以及其 他冻 土地 区铁 路 建设的科学研究、设计和施工提供参考和借鉴。
第 主桁竖杆 - 12167
主桁斜杆 三 副桁直撑
271 04
主桁斜杆 五 副桁直撑
101 96 131 26
副桁斜撑 节
副桁斜撑 节
- 38138 - 38155
公路边纵梁 - 6181 - 7177 公路边纵梁 - 38183 - 38103
间 公路中纵梁 - 2105 - 1196 间 公路中纵梁
为了模拟试验段的受力特点, 模型亦选择 了斜拉桥的结构形式。这种结构形式不仅可以 模拟试验段的受力条件, 同时也使模型试验的 加载容易实现。模型桁梁的立面及平面构成见 图 1、图 2。 212 模型的制造及安装
由于模型的比例尺相当大, 加工、制造及安 装精度要求又高, 因此特别制定了模型制造和 安装技术条例。一般说来, 对制造安装公差的 要求均较严格, 有关高强度螺栓的施拧、摩擦面 的处理以及构件的焊接均采用与实桥相同的工 艺要求。 213 试验荷载

钢桁梁桥设计与计算详细解读,从基础开始~

钢桁梁桥设计与计算详细解读,从基础开始~

钢桁梁桥设计与计算详细解读,从基础开始~一、钢桁梁的组成1、分类:按桥面位置的不同分为上承式桁梁桥、下承式桁梁桥、和双层桁梁桥2、组成:由主桁、联结系、桥面系及桥面组成(一)主桁它是的主要承重结构,承受竖向荷载。

主桁架由上、下弦杆和腹杆组成。

腹杆又分为斜杆和竖杆;节点分大节点和小节点;节间距指节点之间的距离。

(二)联结系1、分类:纵向联结系和横向联结系2、作用:联结主桁架,使桥跨结构成为稳定的空间结构,能承受各种横向荷载3、纵向联结系分上部水平纵向联结系和下部水平纵向联结系;主要作用为承受作用于桥跨结构上的横向水平荷载、横向风力、车上横向摇摆力及离心力。

另外是横向支撑弦杆,减少其平面以外的自由长度。

4、横向联结系分桥门架和中横联;主要作用为是增加钢桁梁的抗扭刚度。

适当调节两片主桁或两片纵联的受力不均。

(三)桥面系1、组成:由纵梁、横梁及纵梁之间的联结系2、传力途径:荷载先作用于纵梁,再由纵梁传至横梁,然后由横梁传至主桁架节点。

(四)桥面桥面是供车辆和行人走行的部分。

桥面的形式与钢梁桥及结合梁桥相似。

二、主桁架的图式及特点⌝三角形桁架(Warren trussesυ节间距较小时不设竖腹杆,较大时可设竖腹杆υ弦杆的规格和大节点的个数较少,适应定型化设计,便于制造和安装υ我国铁路中等跨度(L=48m~80m)下承式栓焊钢桁梁桥标准设计。

⌝斜杆形桁架(Pratt trusses)υ斜腹杆仅受压或受拉υ弦杆和竖杆规格多,均为大节点。

⌝双重腹杆桁架(Parallel chord rhombic truss)υ斜杆只承受节间剪力的一半υ受压斜杆短,对压屈稳定有利。

υ适用于大跨度钢桁梁,如武汉、南京长江大桥和我国铁路标准设计(L=96m~120m)下承式简支栓焊钢桁梁桥。

主桁架的主要尺寸⌝先确定桥梁跨度,再确定主桁架的主要尺寸包括:桁架高度、节间长度、斜杆倾角和两片主桁架的中心距。

⌝在拟定上述尺寸时,要综合考虑各种影响因素,相互协调,尽可能采用标准化和模数化,目的在于使设计、制造、安装、养护和更换工作简化及方便。

宽桥面连续组合梁桥结构体系受力研究

宽桥面连续组合梁桥结构体系受力研究

宽桥面连续组合梁桥结构体系受力研究摘要:本文基于宽桥面大跨度连续组合箱梁桥在设计与施工中的关键问题,以杭州市九堡大桥引桥为研究对象,采用空间实体和板壳单元分别模拟混凝土和钢梁构件,得到不同活载分布、环境整体温度和局部温度变化、收缩、徐变等荷载效应下及其组合下结构在纵桥向受力的精细化分析。

关键词:宽桥面,大跨度连续组合箱梁,受力性能分析近年来在一系列重大工程的推动下,我国桥梁工程建设水平得到了跨越式的发展,钢-混凝土组合桥梁结构在我国得到了较大的应用发展,从中小跨径桥(20-25m)到大跨径斜拉桥(近1000m)结构都有组合结构的应用。

组合结构桥在发展中形成了多种多样的结构形式与施工方法。

在组合结构的设计及施工中,需要结合具体的建设条件、环境条件,全面考虑各个外界及内部的影响因素,尤其对于跨度相对来说较大的宽桥面桥梁来说,其力学特性复杂、设计及施工难度大,因此有必要从力学性能、经济性、施工可行性等角度出发,对这类组合结构桥梁在设计与施工中的关键问题进行研究。

本文以九堡大桥工程为依托,对宽桥面连续组合梁桥结构受力体系进行研究。

1、工程概述依托工程为杭州市九堡大桥,大桥全长1855m,孔跨布置为:55+2×85+77+26 m(北引桥)+3×210m(主航道桥)+55+9×85+77+26 m(南引桥)。

本文主要以引桥部分的连续组合箱梁桥为研究对象,对宽桥面大跨径连续组合梁桥在设计与施工中的一些问题进行研究。

引桥桥型布置如图1所示,连续组合梁跨径为85m,大桥设双向6车道及两侧各宽3m人行道,标准桥面宽度31.5m。

图1引桥纵断面图2、结构纵向体系受力分析纵向体系受力分析采用空间实体和板壳单元详细模拟钢-混凝土组合梁各部分构件,计算分析了成桥状态下恒载、不同活载分布、环境整体温度和局部温度变化、收缩、徐变等因素对组合梁受力的影响,得到不同荷载效应组合下的结构受力情况。

(1)有限元模型及荷载模拟采用了大型通用有限元计算程序ANSYS对组合梁在运营情况下的受力进行计算分析。

三主桁连续钢桁拱桥活载下的空间受力特性分析

三主桁连续钢桁拱桥活载下的空间受力特性分析

三主桁连续钢桁拱桥活载下的空间受力特性分析摘要:东平水道桥是武广高速铁路上一座四线铁路桁架拱桥,主跨结构为99+242+99m的三主桁连续钢桁拱。

三主桁作为一种新型的空间结构形式,其受力特性值得研究。

本文以其为工程背景,对其各主桁杆件在不同活载作用下的静力特性进行了研究。

为设计提供依据和给同类桥梁提供参考。

关键字:三主桁,钢桁拱,受力特性分析1工程背景简介东平水道桥是新建武广客运专线新广州站前跨越东平水道的一座四线铁路特大桥主桥,采用连续钢桁拱结构,孔跨为(99+242+99)米,支座中心至梁端1米,主桥全长442米。

边跨平行弦桁高14米,拱顶桁高9米,加劲弦高20米,拱肋采用二次抛物线,下拱圈矢跨比1/4,最大吊杆长度40.5米;横桥向采用三主桁形式,桁间距初定2×14.0米。

,左侧为两线武广客运专线铁路,线间距5.0米,右侧是两线广茂线铁路,线间距4.6米。

全桥节间距(及横梁间距)为11.0m,横肋间距离为2.75m,布置在横梁之间。

全桥主桁节点采用整体节点形式,与各受力杆件在节点外用高强螺栓连接。

节点采用Q370qE 及Q370qD钢材,钢板厚度从8mm~56mm不等。

主桁上、下弦杆加劲弦、竖腹杆、斜腹杆均采用箱型截面,平联、横梁和横肋均采用工字型截面。

桥式布置图见图1。

图1东平水道连续钢桁拱桥桥式布置图2有限元模型2.1计算模型本文选用midas软件建立东平水道桥的空间杆系有限元模型,进行整体分析。

共设节点8163个,划分单元16846个。

结构计算模型如图2。

图2 全桥计算模型3.2边界条件在各桥墩三片主桁下均设置支座,具体布置形式如图3。

在模型中通过约束对应位置节点的各项自由度来实现。

图3 全桥支座布置图3结果分析3.1支反力结果分析本结构是三跨连续钢桁拱桥,为正对称结构,自重作用下,结构的反力应是正对称的。

表1给出了自重下各支座处的支反力汇总表。

从中可以得出:在自重作用下,边跨位置中支座反力是边支支座反力的1.6倍,中跨位置中支座反力是边支座反力的1.1倍。

组合梁桥面板有效宽度计算

组合梁桥面板有效宽度计算

组合梁桥面板有效宽度计算
组合梁桥面板的有效宽度取决于以下几个因素:
1. 梁的净宽度:梁的净宽度是指桥梁上用于车辆通行的宽度,不包括梁的保护层。

通常根据设计要求确定梁的净宽度。

2. 路缘石:对于没有路缘石的桥梁,有效宽度直接等于梁的净宽度;对于有路缘石的桥梁,有效宽度应减去路缘石的宽度。

3. 防护栏:如果桥梁上有防护栏,应将防护栏的宽度从有效宽度中减去。

4. 联接板和支座:组合梁桥通常由多个独立的梁组成,这些梁通过联接板和支座连接起来。

联接板和支座的宽度也会减少有效宽度。

综上所述,组合梁桥面板的有效宽度可以通过以下公式计算:
有效宽度 = 梁的净宽度 - 路缘石的宽度 - 防护栏的宽度 - 联接板和支座的宽度。

板桁组合钢桁梁桥受力特性及整体节点细节构造分析

板桁组合钢桁梁桥受力特性及整体节点细节构造分析

板桁组合钢桁梁桥受力特性及整体节点细节构造分析板桁组合钢桁梁桥受力特性及整体节点细节构造分析引言:板桁组合钢桁梁桥是一种常见的桥梁结构形式,其具有结构简单、施工方便、经济高效等特点,在工程实践中被广泛应用。

本文将对板桁组合钢桁梁桥的受力特性以及整体节点细节构造进行分析研究,探讨其在实际工程中的应用价值。

一、板桁组合钢桁梁桥的受力特性1. 弯矩分布特性板桁组合钢桁梁桥的受力特性与传统钢桁梁桥有所不同。

传统的钢桁梁桥由于桁架刚度较小,弯矩分布相对均匀。

而板桁组合钢桁梁桥的板肋在梁上布置,能够有效提高整体的刚度,使得弯矩沿桁梁长度方向有明显变化。

在主跨的中心位置,弯矩最大,而两端则较小。

这种弯矩分布的变化对桥梁设计和施工具有一定的影响。

2. 剪力分布特性板桁组合钢桁梁桥的剪力分布特性与传统钢桁梁桥也存在差异。

在传统的钢桁梁桥中,剪力集中在桁架上,所以桁架需要具备较高的强度和刚度。

而在板桁组合钢桁梁桥中,由于板肋的存在,使得剪力分布更加均匀,降低了桁架的受力情况,减少了材料消耗。

3. 挠度控制特性板桁组合钢桁梁桥的刚度相对较大,因此其挠度控制特性较好。

在正常使用情况下,桥梁的挠度小于临界值,满足使用要求。

同时,板桁组合钢桁梁桥采用较少的焊接连接,减少了焊接应力对桥梁挠度的影响。

二、板桁组合钢桁梁桥的整体节点细节构造1. 桥面铺装板桁组合钢桁梁桥的桥面铺装采用钢筋混凝土梁板,其设计目的是提高桥梁的承载能力和耐久性。

梁板由钢筋骨架和混凝土组成,既能够提高桥面的承载能力,又能够防止桥梁受到外界环境的侵蚀。

2. 桥墩和桥台板桁组合钢桁梁桥的桥墩和桥台采用钢筋混凝土结构。

桥墩和桥台是承受桥梁上部结构重力和水平力的主要承载构件,其设计应满足强度和稳定性的要求。

3. 节点连接板桁组合钢桁梁桥的节点连接一般采用焊接连接。

焊接连接具有刚性好、强度高、施工方便等优点,能够满足桥梁节点承受力学要求。

同时,在节点连接中,应注意焊缝的质量控制,确保焊接连接的可靠性和安全性。

空间组合桁梁桥受力特点及剪力滞分析

空间组合桁梁桥受力特点及剪力滞分析
腹 杆中心线 凝土


图 1 桥梁 总体 布置 图
1 2 截面 形式 .
架截 面 是 由圆形 钢 管 和 型钢 构 成 的三 角 形截 面 , 材 钢 型号 为 Q 4 。桥 梁桁 架 上 弦截面 为直 角 三角 形 , 35 内有
断 面 呈 “ 形 , 面 如 图 3所 示 。下 弦 采 用 直 径 为 V” 截
第一作者简介 : 马军伟 (9 0 ) 男, 18 一 , 工程师 。
中 匮譬 圄于 柱
马 伟周 中 空 组 桁 桥 力 点 剪 滞 析 军 ,卫 : 间 合 梁 受 特 及 力 分
2 2 受力 特点 分析 .
22 第 期 0 年 3 1
在 中墩负 弯矩最 不 利 荷载 作 用 下 , 面板 正应 力 桥 纵 向最不 利位 置 为断面 9 应力 沿纵 向分 布如 图 5 ) , a 所
( 5+ 0+ 5 2 4 2 )m( 图 1 , 梁 全 宽为 3 . 河 道 见 )桥 0 6 m, 中心 线处 桥梁 顺 交约 为 2 . 。 06。

l/\ / \ /\ / 、 / \ / \ /\ ¨ 、 /、 / / /\ \ \ /\ /、( / \ l \// \ /\ >, / /\ /\ / ,\ / \ / \ / \ / \ / \ /\ \ /N…
目前关于桁架组合梁桥 的研究 , 在复合桁梁桥方
面 , 生 富 J X e等 对 复 合 桁 架 桥 的 节 点 受 力 黄 、u 性 能 和 传 力 机 制 进 行 探 究 ; 组合 桁 梁 桥 方 面 , 畏 在 何
奉 干公 路 浦 南 运 河 桥 主 桥 长 9 跨 径 布 置 为 0 m,
梁 桥 , 立 三 维 有 限元 模 型 , 桥 梁 整 体 的传 力 特 点 建 对 进 行 分 析 , 过桥 面 板 应 力 分 布 得 到 有 效 宽 度 规 律 , 通 揭示 了腹杆 轴力 与桥 面板 剪 力滞 现象 之 间 的关 系 。

钢箱梁截面有效分布宽度的计算分析

钢箱梁截面有效分布宽度的计算分析

钢箱梁截面有效分布宽度的计算分析摘要:超大截面钢箱梁的桥位制造过程中,以基准控制、公差控制等措施,减小了钢箱梁的误差,确保了精度的控制,从而减少了实际装配中的失误。

节段预拼装的操作,有效确保了整体线型及端口匹配平顺,减少了后续的调整,大幅度提高了制造效率。

而提梁站与步履式顶推方式的选择,能有效进行施工控制,减小钢箱梁损伤及主体结构的整体受力,减少现场施工的工期流程与额外的运输等消耗,为以后相似类型的超大截面钢箱梁桥位的流水线设计提供了宝贵的经验。

本文主要分析钢箱梁截面有效分布宽度的计算。

关键词:钢箱梁;有效宽度;单箱宽度引言进行钢箱梁桥设计时首先要确定桥梁截面布置型式。

钢箱梁的截面设计要充分考虑翼缘有效分布宽度,尽可能使截面翼缘受力时全宽有效,减小剪力滞效应对翼缘板应力计算结果的影响。

钢箱梁截面单箱宽跨比不宜过大,否则截面不经济,容易造成钢材浪费。

以跨径30m~50m的多跨连续钢箱梁桥为例,对钢箱梁截面有效分布宽度进行分析研究。

1、设计主要过程(1)考虑地形、地质及道路总体要求,结合工程区域近远期规划等要素,合理确定连续梁的平面和跨径布置。

(2)根据桥梁周边场地、交通运输条件等合理拟定桥梁的施工工艺。

(3)根据该布置情况及相应受荷计算要求确定跨中及支点截面梁高,及梁底曲线,初步确定梁体构造。

(4)建立桥梁模型,对桥梁结构进行计算,根据计算结果调整梁截面尺寸、钢板厚度、连接方式、加劲肋等的布置位置、大小及方式,进一步确定梁体构造。

(5)对全桥结构进行核算,并满足各项构造措施要求。

2、钢箱梁桥位现场节段拼装现场组装钢箱梁节段,由多个且不同的板单元进行装配,最终在胎架上组成梁段。

胎架应使用专用胎架,提交设计要求并进行计算,之后通过马板对板单元进行固定。

为避免暴力拆卸对母材造成损伤,产生咬边及弧坑,现场人员应对马板相关的拆除进行监督,严禁以锤击的方式拆除马板,应在距母材表面1~3mm处用气割切除,并在切割完成后,对该位置进行打磨。

钢-混凝土组合结构连续梁有效宽度

钢-混凝土组合结构连续梁有效宽度
定 , 不考 虑剪 切变 形对 纵 向位移 的影 响 。因此 , 它
行《 钢结构设计规范》 G 0 1- 0 ) 公路 ( B5072 3 和《 0 钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 G (
D 220 ) 6 -04 中有相关 规 定 , 此 列 出以作 参考 。 在 《 结构 设 计 规 范 》 G 0 1 - 0 ) 1. 钢 ( B50 72 3 第 1 0
1 2 有效 宽度 的计 算 .
的深入研究 , 本文拟对组合梁板体 系采用非 线性 有 限元方 法 , 分析 全过 程 中翼缘 有效 宽度 的变化 。
1 剪 力滞 效 应 及 有效 宽 度
1 1 概 述 .
对于组 合结 构 连 续梁 桥 , 于翼 缘 有 效 宽 度 关
的计算我国尚无相关规范 , 但类 似问题在我 国现 梁弯曲初等理论 的基本假定是变形的平面假
2~
3 混凝 土板有效 宽度计 算
3・ 1
武 汉 二七 长 江大… 非通 航 孔 深 水 采用 6 桥 区… 一 … …
×
: ; 州
如下 荷 载 .


5 2・









2 1 年 01
() 2 二期 恒 载 ;
最大 法 向应力 。 由于桥 面 板 的横 截 面形状 并不 规
b =b +b +b 0 l 2 () 1
逐渐减小。所 以, 剪切 变形沿翼板的分布是不均 匀 的, 弯曲时远离肋板 的翼板 的纵 向位移滞后于
近 肋板 的翼 板 的纵 向位 移 , 因此 弯 曲应 力 的横 向
式 中, 为托板顶部 的宽度 ( b 。 当托板倾角 仅< 5 4。 时 , 按 : 5计 算 托 板 顶 部 的 宽 度 ; 应 4。 当无 托 板

连续钢构箱粱梁桥设计分析

连续钢构箱粱梁桥设计分析

连续钢构箱粱梁桥设计分析【摘要】某特大桥是高速公路跨越山谷的一座特大桥,主桥上部结构为(75+3x120+75)米预应力混凝土连续钢构箱粱,该桥左右分幅布置,整体式路基宽24.5米,桥粱全长为812米。

桥高不受设计洪水控制,由路线标高决定,桥面至谷底约110米,山谷宽约650米,山谷地形起伏较大。

桥位处岩性单一,岩体完整性较好,属微风化花岗岩且埋置较浅。

桥位处属亚热带季风气候,平均气温17.8℃,基本风速V10=18.2m/s。

【关键词】箱粱;连续钢构;结构设计1.设计标准(1)设计速度:80km/h。

(2)荷载等级:公路-I级。

(3)桥面宽度:2x(0.5m防撞墙+11.0m净宽+0.50m防撞墙)+0.5m分隔=24.5m。

(4)桥面纵坡:-3.5%,-2.0%。

(5)桥面横坡:单向2.0%(半幅)。

(6)地震:桥位场区地震动峰值加速度系数为0.05g。

2.方案设计桥位处山谷宽阔,路线高挂,使路线至谷底高差达135米,深谷宽550米,山谷总宽达1300米,.因而桥梁建设规模及建造难度都非常大。

桥型方案设计,力求经济适用,施工方便可行,使用安全耐久,体现人文关怀,技术先进可靠等设计原则,并结合专家评审意见,主桥选择悬浇连续刚构箱梁桥方案,孔跨布置以施工方便为指导思想;引桥以节约投资为设计原则,采用先简支后连续刚构T梁。

全桥桥跨布置为:4×(3×40)m+(75+3x120+75)m+(4×40)m+(3×40)m,其中主桥(75+3x120+75)m上部结构采用变截面预应力混凝土连续刚构箱粱,下部采用变截面空心薄壁墩;引桥上部结构采用40米预制T梁。

3.主桥上部结构设计主桥上部结构为五跨预应力混凝土连续刚构箱粱,箱粱0+l#段长10米,每个“T”构纵桥向划分为17个对称梁段,梁段数及梁段长度从根部至跨中分别为4×3米,7×3.5米,5×4.5米,累计悬臂总长59米。

连续梁-桁组合结构几项关键参数的选取

连续梁-桁组合结构几项关键参数的选取

连续梁-桁组合结构几项关键参数的选取贾超锋【摘要】为满足客运专线对轨道平顺性的苛刻要求,研究能够有效提高结构刚度,降低温度等变形的组合结构意义重大。

本文以(80+168+80) m混凝土连续梁—钢桁组合结构为背景,对桁梁合理加劲范围、桁高、桁式、梁体刚度几项关键设计参数进行了简要的分析,为预应力混凝土连续梁—钢桁组合结构设计提供一些理论支持。

【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】4页(P6-9)【关键词】连续梁-桁组合结构;桁高;桁式;梁体刚度【作者】贾超锋【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西西安 710043【正文语种】中文【中图分类】U441为满足高等级铁路对轨道平顺性的苛刻要求,研究能够有效提高结构刚度,温度变形和徐变变形较小的新型组合结构是十分必要的。

连续梁—桁组合结构由预应力混凝土梁和加劲结构钢桁架组合而成,该结构既能有效地降低桥梁建筑高度,又可提高结构整体刚度而改善梁端转角,同时可明显减小混凝土梁桥后期徐变变形值。

可惜国内该类结构应用还较少,其中中铁大桥院和同济大学在京沪高速铁路南京越江工程中曾研究提出了斜拉桥主梁采用钢桁梁-PC箱梁组合的方案,并进行了初步的静力和动力分析,对结构整体受力变形行为进行了一定的探索。

国外近年来在桥梁建设中开始较大范围地应用钢—混凝土混合结构,工程中应用的主要方式有以下两种:①直接作为单独的桥梁结构即组合桁梁,应用于立交桥;②钢桁架作为空腹式混凝土箱梁的腹板。

铁一院在兰新第二双线铁路首次采用(80+168 +80)m连续梁—桁组合结构(图1),采用“先梁后桁”的施工方法。

本文就该桥几项设计关键参数的选取进行简要介绍。

本桥采用“先梁后桁”的施工方案,在主力组合时,钢桁梁只承受二期恒载和活载。

对铁路桥而言,自重一般约占全部竖向荷载的70%,这就意味着约70%的荷载仍由梁体承担,因此梁桁组合结构的梁高至少应参照的连续梁来选取。

桥面板有效分布宽度

桥面板有效分布宽度

总结词
桥面板的有效分布宽度与跨度有关,不 同跨度下需要采用不同的计算方法。
VS
详细描述
在计算桥面板的有效分布宽度时,需要考 虑跨度的影响。对于不同跨度的桥梁,需 要采用不同的计算方法和公式来计算有效 分布宽度。此外,跨度的大小也会影响载 荷的分布和桥面板的应力分布等因素。因 此,在计算桥面板的有效分布宽度时,需 要综合考虑跨度和载荷的特性。
对未来研究的展望
跨领域合作
桥面板有效分布宽度的研究需要结合多个学科领域的知识,如结构工 程、材料科学和数值计算等,未来研究应加强跨领域合作。
新材料、新工艺的应用
随着新材料和新技术的发展,未来研究可探索将这些新材料、新工艺 应用于桥面板设计中,以提高桥面板的有效分布宽度。
考虑环境因素
在未来的研究中,应更加关注环境因素对桥面板有效分布宽度的影响, 如温度、湿度和荷载等。
分析。
桥面板的材料和结构
桥面板的材料类型和强度对其有效分 布宽度有重要影响。
桥面板的结构形式也会影响其有效分 布宽度,如连续梁和简支梁的结构形 式对载荷的分布有不同的影响。
例如,高强度钢材能够承受更大的载 荷,因此可以适当减小有效分布宽度。
在设计桥面板时,应充分考虑其材料 和结构特点,以确保安全性和经济性。
04
桥面板有效分布宽度的应用
桥梁设计
桥面板有效分布宽度是桥梁设计的重要参数,它影响着桥梁的承载能力和稳定性 。在桥梁设计中,需要考虑桥面板的有效分布宽度,以确保桥梁的结构安全和稳 定性。
在设计过程中,需要根据桥面板的有效分布宽度来选择合适的材料和结构形式, 以满足桥梁的承载能力和耐久性要求。
桥梁安全评估
复杂载荷作用下的有效分布宽度
总结词

7_桥面板有效分布宽度-精品文档

7_桥面板有效分布宽度-精品文档
而有效分布宽度为
2
1
max
dy
x
①初等梁理论 仍然适用于梁肋; 1 /5 ② t/h 忽略翼缘板抗弯 刚度; ③沿翼板厚度方 向法向力变化不 大, 是常量 ④不产生翼板屈 x 曲。四条假定

2 t d A m ax x
b 2 B b 2 c 2 1 ( 无承托 ) ( 有承托 )
I n I M 2 g g3 n 1 2 2 从 U 0 ,得到 X n e 4 e tle g A X n
取余弦函数所表达的梁的弯矩的首项,则有 x MM 1 cos l 1 2 I n I M 2 g g3 1 X 1 2 2 1 e 4 e tle g A
(c)有效分布宽度计算 全部应变能 UU
2t n Bn Y n l
f
U g
则得
l 2 2 2 U n [ Y ( 1 ) X Y ( 1 ) X ] X n n n n n 2 tE 2 A E n 1 n 1 g 2 M l l 2 0 ( M eX ) n n EI 2 EI 1 g gn
卡曼(T.V.Kármán)理论
如图所示, 设沿梁长度方 向 为 2l 跨 径 的连续梁,翼 缘板宽度为无 限宽,则对于 承受余弦荷载 及结构均对称 于 轴,取应 力函数为[1]
(1) 应力函数选取
x
边界条件有
n x fn(y )cos l n 1 此函数应满足双 调和方程

f ( y ) A e n n

3 2 l U nX
2 n
对于简支梁,当

刚构—连续组合体系梁桥的统计分析和合龙优化

刚构—连续组合体系梁桥的统计分析和合龙优化

刚构—连续组合体系梁桥的统计分析和合龙优化刚构-连续组合体系梁桥凭借自身在联长和受力上的优势,在我国交通行业迅猛发展的浪潮推动下,得到了越来越多桥梁工程师的青睐以及广泛的应用。

截止2016年7月,共有49座刚构-连续组合体系梁桥资料被收集到。

并对其总体分布情况、技术指标以及结构参数等进行了统计分析。

最后以永蓝高速东路高架桥(右线)为基础工程背景,利用BDCMS对其建立有限元模型,并通过对三种合龙次序的分析,对合龙方案进行优化:(1)介绍了刚构-连续组合体系梁桥的发展历史及其国内外的发展概况。

(2)分别从建设趋势、行业分布、区域分布三个方面对刚构-连续组合体系梁桥进行了统计分析,该桥适用于公路桥梁、市政桥梁、铁路桥梁以及其他桥梁,其中在公路桥上应用更为广泛。

刚构-连续组合体系梁桥在全国范围均有分布,且主要分布在华南、华北以及西北地区。

且在2003年~2011年有较快增长,现阶段的发展趋于稳定状态。

(3)介绍了刚构-连续组合体系梁桥的施工方法——悬臂拼装法,并对其以施工过程中的关键技术及应对措施进行了详细阐述。

(4)对截面形式、桥墩类型等结构参数进行了统计分析,刚构-连续组合体系梁桥主要以单箱单室截面为主,桥墩主要以双肢薄壁墩和单肢薄壁墩为主。

(5)以永蓝高速东路高架桥(右线)为基础工程背景,并建立有限元模型。

(6)在吊架合龙边跨的基础上,对三种合龙次序分别进行计算分析,并对比选择出最优的合龙方案。

跨航道公路钢桁梁桥空间受力特性分析

跨航道公路钢桁梁桥空间受力特性分析

跨航道公路钢桁梁桥空间受力特性分析首先,我们来介绍一下跨航道公路钢桁梁桥的基本结构形式。

该桥梁形式一般由桥面铺装、上部结构和下部结构三部分组成。

桥面铺装通常由钢板、混凝土或沥青等材料构成,用于承载车辆和行人的荷载。

上部结构是桥梁的承重部分,主要由钢桁梁构成,负责将荷载传递到桥墩上。

下部结构则是支撑和固定桥梁的一系列构件,包括桥墩和桥台等。

在桥梁运行过程中,桥梁所承受的荷载主要包括静荷载和动荷载。

静荷载是指桥梁自身的重量和固定在桥面上的其他构件的重量,如栏杆、声屏障等。

动荷载则是指通过桥面传递的车辆荷载和行人荷载等。

这些荷载将作用于桥梁的上部结构上,对桥梁构件产生一定的弯矩、剪力和轴力等受力特性。

在钢桁梁桥的空间受力特性分析中,我们主要关注桥梁在静荷载和动荷载作用下的应力分布和变形情况。

在静荷载作用下,桥梁由于自身重量产生弯矩,使得钢桁梁顶部受压、底部受拉。

当动荷载作用于桥梁时,桥梁上部结构将产生挠度和横向位移,钢桁梁将受到弯曲和剪切力的作用。

为了保证桥梁的安全性,需要对桥梁构件进行合理的尺寸选取和材料选择,以满足强度和刚度的需求。

另外,跨航道公路钢桁梁桥还需要考虑到一些特殊的外界因素,在设计和施工过程中要进行适当的考虑。

例如,桥梁在海洋环境中需要考虑到腐蚀的问题,可以采用防腐涂层或使用耐腐蚀性能好的材料。

此外,桥梁还需要考虑到雷电、风荷载和地震等因素的影响,采取相应的措施确保桥梁的安全可靠性。

总之,跨航道公路钢桁梁桥的空间受力特性分析是桥梁设计过程中重要的一环。

确定桥梁的应力分布和变形情况,是确保桥梁结构安全可靠运行的基础。

因此,在桥梁设计和施工过程中,需要充分考虑桥梁受力特性,并采取相应的措施以确保桥梁能够承受预期的荷载和外部影响。

混凝土箱梁桥实用精细化分析方法

混凝土箱梁桥实用精细化分析方法

1 研究背景在实际工程中,混凝土结构由于受到荷载作用、温度变化、徐变收缩等因素影响,会使得结构中主拉应力超过混凝土极限拉应力,使得结构开裂。

其中荷载因素包括施工中的荷载和裂缝的成桥后的荷载,温度变化分为整体温度变化(年温差)和局部温差(日照)作用等。

由于这些作用的存在方式不同,将在不同阶段产生不同类型的裂缝,需要分别考虑。

目前混凝土箱梁桥出现的裂缝形式可以分为整体受力裂缝和局部受力裂缝。

整体受力裂缝主要表现为:箱梁跨中受弯时在地板受拉区产生的弯曲裂缝,腹板在受弯和受剪共同作用下主拉应力过大产生斜裂缝,支座处受负弯矩(或者预应力作用产生的负弯矩)在顶板产生的弯曲裂缝,弯曲裂缝延伸到腹板继续形成的斜裂缝等。

规范上对整体裂缝的出现给出了限制条件,并提供了验算的公式,即在弯矩作用下混凝土的拉应力在一定的范围内和控制受弯受剪主拉应力。

规范中也给出了局部受力裂缝的计算公式和限制方法。

局部裂缝主要表现在:翼缘在局部车辆荷载作用下在腹板交界处引起弯矩时产生的弯曲裂缝,张拉预应力时在平行于预应力方向形成的手拉裂缝等,局部混凝土受压产生的裂缝等。

规范中也是给出了受拉应力的限制值和受压应力的限制值来保证裂缝不发生或者裂缝的宽度在一定的范围内。

但由于规范中采用的经典分析方法认为箱梁为柔性梁,往往忽视了剪切变形的影响,已经不适用于新出现结构的发展要求,如叠合梁。

同时新材料的使用如FRP也对规范的计算方法提出了挑战。

同时规范针对结构六种受力方式(轴力,两个方向的剪力,两个方向的弯矩和扭矩)进行配筋时,配筋方法相互独立甚至矛盾,并且剪扭配筋理论体系尚不完善,造成当六种力共同作用相互耦合时,现行设计理论时常难以解释清楚,1混凝土箱梁出现了规范中不能给出解释的裂缝。

这些裂缝的出现将逐渐扩大并形成贯穿裂缝,对建筑物的质量和运行安全造成威胁,影响桥梁结构的耐久性。

在实际混凝土箱梁桥结构中,规范中缺失的验算项而引起的裂缝有:顶板斜向裂缝、底板斜向裂缝,底板斜向裂缝和腹板斜向裂缝连通、顶板八字形裂缝等。

空间组合桁梁桥受力特点及剪力滞分析_马军伟

空间组合桁梁桥受力特点及剪力滞分析_马军伟
[1] 刘玉擎. 组合结构桥梁[M]. 北京: 人民交通出版社,2005. [2]王倩,刘玉擎,黄生富. 桁腹式组合梁桥节点构造研究[C]∥第十八届全
国桥梁学术会议论文集. 北京: 人民交通出版社,2008: 1030 - 1034.
[3] 黄生富. 双层斜拉桥复合桁架节点受力性能研究[D]. 上海: 同济
通过桥面板应力分布得到有效宽度,揭示了腹杆轴力与桥面板剪力滞现象之间的关系,为组合桁梁桥的设计提供参考。
关键词: 组合桁梁桥; 有限元分析; 受力特点; 剪力滞
中图分类号: U448. 216. 1
文献标志码: A
文章编号: 1004 - 4655( 2012) 03 - 0092 - 04
混凝土箱梁抗弯、抗扭刚度大; 整体性好,在桥梁 工程中得到广泛应用。但是混凝土箱梁自重较大,腹 板易出现裂缝,为此工程界提出了 2 种新颖的箱梁结 构形式,即折腹式和桁架组合梁桥[1 - 2]。折腹式组合 梁桥用弯成折形的薄壁钢板来代替混凝土腹板,减轻 了结构自重,且提高了预应力的施加效率。桁架组合 梁桥可分为组合桁架梁桥和复合桁架梁桥,其中复合 桁架梁桥采用钢桁架腹杆和混凝土上、下翼缘板结合 的形 式,腹 杆 可 以 采 用 钢 管、型 钢 和 钢 管 混 凝 土 等 杆 件; 而组合桁架梁桥则是将一般钢桁梁的上、下弦和 混凝土桥面板结合在一起共同受力的结构。
内填充塑料后,立柱顶的最大横向位移有所增大,横 大。车辆撞击护栏 后,护 栏 不 能 有 效 地 将 碰 撞 车 辆
表 2 各断面有效分布宽度系数
4 结语
断面编号 1
有效分布 宽度系数
0. 86
2 0. 72
3 0. 87
4 0. 87
5 0. 89
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桥面 板宽度, m
图 3 荷载形式的影响
图 4 桥面板宽度的影 响( ) 一
桥 面板用 S e l 1 hl 8 单元模拟 , l 上弦用 S e6 h l 3单元模拟 , 梁 、 l 横
腹杆及下 弦采用 B a 8 em18单元模拟 。模 型中不含预 应力 , 且不考
3 3 桥 面板厚 度 的影 响 .
间距为 , 面为等腰 直角三角形 , 截 内设有 加劲 , 高度为 3 0m 5 m,
上 弦节点 间设有 横梁 , 腹杆 钢管外 径为 2 0n n 板厚 6mm, 弦 5 - , l l 下
效分布 宽度 系 数变 化最 小 , 减小 了 4 8 ; . % 而在 中支点 节点 ( C)
简支组合桁架 的有效分布宽度开展 了参 数化分 析 , 庆普 探讨 朱 与均布荷载相 比 , 中荷载作用下 有效分 布宽度 系数 普遍 较 集 但在集 中荷载附近的有效分布系数较小 , 明荷 载形式对有 效 说 了空问 简支组合桁架 有效分布宽度 的影响 因素 , 而对 于空 间连续 大 , 分布宽度 的影响 比较 大, 因而 以下有效分布宽度影响 因素分析均基 组合桁架梁桥有效分 布宽度研究相对较少 。
2 有 限元模 型
选取跨径 为 4 8m的两 跨连 续空 间桁架 梁桥 作 为研 究对 象 ,
如图 1所示 , 建立有 限元模型 , 横截面尺 寸如 图 2所示 , 面板厚 桥 度为 ^ , 面板 全宽为 B。桁架采用三角形桁架 形式 , 桥 节点横桥 向
于均布荷载 。
3 2 宽跨 比的影 响 .
中图分类号 :425 U 4 . 文 献标 识 码 : A
1 概述
组合结构 因为其 合理 地发 挥 了钢 受拉 性能 强 和混凝 土 受压
等 因素的影 响。取 B=8m, 5 m, 2 4 m, 。 节 h =2 0m H= . B :4m,
点 纵桥 向间距为 4m 的模 型为基本模 型 , 选取跨 中节点 断面 ( 、 A) 跨 中节间 断 面 ( 、 B) 中支 点 的 节点 断 l ( 和 中支点 节 间断 面 面 C) ( , D) 进行有效分布宽度 的研究 , 图 1所示 。 如
空 间 连 续 组 合 桁 梁 桥 有 效 分 布 宽 度 分 析
宋 卫 忠
( 海 市 奉 贤 区建 设和 交通 委 员会 , 上 上海 2 10 0 4 0)

要: 通过对某两跨 空间连续组合桁架梁桥 的有 限元模拟 , 分析 了均 布荷载和 集 中荷载作 用下该桥 面有 效分 布宽度 , 而探讨 继
悟 求 拓
6 8 1 0 1 2
断面 C
断面 D
日本 J A R
英 国 B 4 0 S5 0
加拿大 C A S
美 国 A HT AS 0
的有效 分布宽度系 数减小 了 9 5 。因此 , 对 中支点 节点 ( .% 除 C)
影 响稍大外 , 点横桥 向问距 变 化对 有 效分 布 宽度 的影 响 并不 节

28・ 0
第3 8卷 第 2 l期 20 12 年 7 月
山 西 建 筑
SHANXI ARCHI TECTURE
Vo . 8 No. 13 21
J1 2 1 u. 02
文章编号 :0 9 6 2 ( 0 2 2 ・2 8 0 10 — 8 5 2 1 ) 10 0 — 3
收 稿 日期 :o 2 0 -7 2 1 — 52 作 者 简 介 : 卫 忠 (9 5 , , 宋 1 7 一) 男 工程 师
影响有效分布 宽度 的 因素有很 多 , 文考 察荷 载 形式 、 本 宽 3 4 .
高跨 比的影 响
分别取梁高 H为 16i,. , . n4 m, . 2 4I 32 i, 对应 高跨 比则 为 n n
2 宽跨 比、 面板厚度 、 ) 桥 高跨 比以及 节点纵 、 桥 向间距 等各 横 影响 因素 中, 宽跨 比和 桥 面板厚 度 对有 效 分 布宽 度 的影 响 比较
显著 。
2 4 6 8
辩. 0 7
怛 05


3 与各 国规 范对组合梁桥有效 分布宽度 的规定相 比, ) 空间连 续组合桁架梁桥在桥 面板 较宽 、 薄时采 用美 国规范 ( A H O) 较 A ST
4 0 80 0 4 0 8O o
图 1 桥梁立面图( 位  ̄ ) 单 mm


鬟 :
姜。


攫 0 . 7
辍 06 .
忙 05

—一
图 2 空 间 桁 架 截 面 形 式 ( 位 :a 单 ll ln)
l 2
2 4
3 6
48
纵桥 向坐标, m
分布 宽度 系数变化较 明显 ; 而高度继续增大后基本不 变。



n7
断面 A 一 断面 B

憾 幅 隶 扭
一 日本 J A R
较 忙
06 .

05

一 英 国 B 4 0 S5 0 加 拿大 C A S 一 美 国 A H O AS T 澳大利亚 A 3 7 S2 2
处, 有效 分布宽度系数变化最大 , 小了 1 . % 。宽跨 比变 大 , 减 62 节
问 和 节 点 处 的有 效 分 布 宽 度 系 数 都 变 小 , 在 中 支 点 节 点 处 更 为 且
明显。
为钢管混凝 土 , 钢管外径 为 7 0mn 板厚 为 2 5 l, 0mm。
分别取桥面板厚 度 h 为 10 m 2 0m 20 m 30 mm, 5 m,0 m,5 m,0 3 0m 计算关键 断面的有效 分 布宽度 系 数 , 图 5所 示 。可以 5 m, 如
虑混凝土与钢之 间的滑 移 。混凝 土标 号为 C 0 钢材采 用 Q 4 。 看 出, 5, 3 5 当桥 面板厚 度 由 10mm增大 到 30 m 时 , I 和 中支 点 5 5 m 跨 f _ 1 梁的两端截 面限制下 弦节点的竖 向位 移和横桥 向位移 ; 的 中间 节间处 ( 梁 断面 B D) , 处的有效分 布宽度 系数 变化 大 ; 而在跨 中节 支点截面 限制下 弦节 点 的竖 向、 纵桥 向以及横 桥 向位移 ; 两端 在 截面限制桥 面板 的横 桥向位移 。
分别取桥面板宽度 为 6m, 1 1 对应 的 宽跨 比 8m,0m,2m, 则为 18 16 14 8 14, / ,/ ,/ . ,/ 计算关键断 面的有效 分布宽度 系数 , 如 图 4所示 。桥 面板宽度从 6m增加 到 1 在跨 中节问 ( ) , 2m, B 处 有



桥面板厚度/ m m
图 5 桥 面板厚度的影响( ) 一
3 5 节 点横桥 向间距 的影 响 .
分别取节点横桥 向间距 B 为 3m, 5m, m, 4m, 6 计算 4个关
键 断面的有效分布 宽度 系数 , 图 7所示 。可 以看 到 , 如 当节点 横 桥 向间距 从 3m增加 到 6m时 , 中节点( 、 中节 间( 和中 跨 A) 跨 B) 支点 节间 ( 的有 效分 布宽度 系数变 化都不 大 ; D) 中支 点节点 ( ) C
通常用有效分 布宽度 及有效分布宽度系数衡量 。
均布荷载作用和集 中荷载作用 , 中均布荷载大小 为 15 k / 其 . N m ,
横桥 向采 用均 布荷 载 , 荷载 大 小 为 目前 , 对于组合桁 架 的有效 分布 宽度 , 何畏 对芜 湖长 江大 集 中荷载位于两跨 跨 中位置 , 6 2 N m。一跨 内的有效分布 宽度 系数如图 3所示 。 .5k / 桥 的桥面板有效 分布宽度 进行 计算 , 肖亚 明 、 国玺 对 平 面 范
节点横桥 向间距, m
节点纵桥向间距, m
图 7 节点横桥 向间距的影响
图 8 节 点 纵 桥 向 间距 的影 响
4 计算 结 果分 析
是保守 的, 而其 他情况则需具体分析 。
参考文献 : 参考 日本 、 国 、 拿大 、 国 、 英 加 美 澳大 利 亚对 组合 梁桥 有效 分 [ ] 刘 玉擎. 1 组合结构桥 梁[ . M] 北京 : 民交通 出版社 ,05 人 20 . 布宽度的规定 , 以上 计算 结果与各 国规范 比较 , 图 9 图 l [ ] 李运 生, 将 如 , 0 2 王元清 , 永久 , 组合梁桥有 效翼缘 宽度 国内外 石 等. 所示 。在跨 中断面 , 日本 、 国 、 拿大 的规范值 均大 于节点 ( 英 加 A) 规 范的 比较 分析 [ ] 铁道科 学与工程 学报 ,06, ( ) 3 . J. 2 0 3 2 :4
船 辍

图 9 桥面板宽度的影响( ) 二
1 j { ;


辍 忙
宽度影响较大外 , 其余断面影 响不大 。
1 09
桥 面板 厚 度 , m
桥 面板 厚 度支点 断面 )
图 1 桥面板厚度的影响( ) 0 二
憾 掊

簇0 . s
是很 大 。
澳大利亚 A 3 7 S2 2 桥面板宽度, m b 中支点断面 )
3 6 节点 纵桥 向 间距 的影响 .
取节点纵桥 向间距 分别为 2m, 6m, 计 算 4个 关键 4 m, 8m, 断面 的有效分 布宽度 系数 , 图 8所 示 。可 以看 出, 如 当节点 纵桥 向间距从 2m增加到 8m时 , 中和 中支点节 间处( 跨 断面 B, 的 D) 有效分布宽度 系数 变化 都不大 ; 而跨 中节点 ( 的有 效分 布宽度 A) 系数减小 了 3 .% , 0 2 中支点节点 ( ) C 的有效 分布宽度 系数减 小 了 7 3 。节点纵桥 向间距 的变化除 了对跨 中节 点 ( 的有效 分布 .% A)
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