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倾斜型预压式钢—混凝土结合段受力性能研究

倾斜型预压式钢—混凝土结合段受力性能研究

作者：孔敏长安大学

学位级别：硕士

钢—混凝土结合段作为钢—混凝土组合塔梁桥最重要的结构节点之一,它连接倾斜型钢塔和钢筋混凝土墩,其设计的合理性直接影响主塔和大桥结构安全和使用,因此对带倾角结合段的受力性能进行研究具有重要意义。本文以房山五渡桥工程—... 详细信息

钢—混凝土结合段作为钢—混凝土组合塔梁桥最重要的结构节点之一,它连接倾斜型钢塔和钢筋混凝土墩,其设计的合理性直接影响主塔和大桥结构安全和使用,因此对带倾角结合段的受力性能进行研究具有重要意义。本文以房山五渡桥工程—三角刚架悬吊连续组合梁桥中倾斜型预压式钢—混凝土结合段为工程背景,结合大型通用软件ANSYS对实桥钢—混凝土结合段进行有限元仿真分析,验证倾斜型预压式钢—混结合段在最不利作用组合下的安全性能,并进一步对钢—混结合段的受力性能进行参数分析,最终提出钢—混凝土结合段优化设计方案。论文分析结果表明： 1、在使用荷载作用下,预压式钢—混凝土结合段使结构由传统的被动受力改为主动受力,避免了混凝土结合面上拉应力的产生,进而避免了混凝土的开裂。 2、在1.2倍最大轴力作用效应组合、最大弯矩作用效应组合下,钢—混凝土结合段均没有出现任何异常,钢—混凝土结合段各构件应力符合设计要求,钢—混凝土结合段具有足够的安全储备。 3、增大高强螺栓的预紧力对钢-混结合段钢结构的高应力向混凝土低应力的传递扩散作用并不显著,而是加大了其结合段的安全储备能力。 4、适当增加钢箱内混凝土结构的体积配箍率、增大承压板厚度及布置范围、加密加劲肋布置均能有效地减小混凝土的横向变形并减小混凝土局部主拉应力和降低混凝土结构主压应力,有助于钢—混凝土结合段钢结构高应力向混凝土低应力流畅地传递、扩散。

关键词：钢—混凝土结合段受力性能 ANSYS 有限元仿真分析参数优化

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瓯江大桥钢—混凝土结合段定位测设探讨

山西建筑 2015年第32期41卷 143-145页

作者：刘大成陈康黄天贵中交第一公路工程局有限公司北京100024

以瓯江大桥钢—混凝土结合段安装为研究内容,分析了钢—混凝土结合段的概况,论述了钢—混凝土结合段定位的难度,对控制点的布设、钢—混凝土结合段测点分布、空间姿态定位、变形观测等进行了阐述,以保证钢—混凝土结合段的安装精度。

关键词：钢—混凝土结合段定位箱梁控制点

无背索斜拉桥主梁钢—混凝土结合段有限元分析

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公路 2020年第11期65卷 118-123页

作者：曾奎邱敏捷罗实中国中铁二院成都勘察设计研究院有限责任公司成都市610081

为了研究无背索斜拉桥主梁鱼腹式箱形截面钢—混凝土结合段的受力性能和传力机理,以成都市杉板桥为研究背景,利用有限元分析方法,建立了钢—混凝土结合段精细有限元模型。研究结果表明,钢—混结合面在最不利轴力工况下,结构纵向受力构... 详细信息

为了研究无背索斜拉桥主梁鱼腹式箱形截面钢—混凝土结合段的受力性能和传力机理,以成都市杉板桥为研究背景,利用有限元分析方法,建立了钢—混凝土结合段精细有限元模型。研究结果表明,钢—混结合面在最不利轴力工况下,结构纵向受力构件均处于受压状态且应力水平较低,钢结构最大mises应力为75.8 MPa。混凝土轴向压应力最大值为-12.7MPa,出现在预应力筋锚固区域,其余大部分均低于-8.1MPa,结构整体处于弹性工作状态;栓钉和PBL连接件抗剪安全系数约分别为3.6和3.5。连接件具有一定的安全储备,满足设计要求;轴向荷载首先通过钢格室承压板的面外承压作用将轴力传递至混凝土,然后通过钢格室中PBL连接件将轴力继续传递至混凝土,随后通过翼缘承压板传递部分轴力,其余轴力通过PBL连接件和翼缘栓钉连接件平稳传递至混凝土。其中,钢格室承压板、翼缘承压板分别传递了71%、8%的轴力,是主要传力构件;PBL连接件与栓钉连接件合计传递21%的轴力。

关键词：无背索斜拉桥鱼腹式箱形截面钢—混凝土结合段受力性能传力机理有限元分析

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混合梁钢—混凝土结合段局部应力分析

山东交通学院学报 2010年第1期18卷 57-60页

作者：常学力石磊李斐然大连理工大学建设工程学部辽宁大连116023

结合工程实例,采用有限元程序ANSYS对混合梁钢—混凝土结合段处的应力状况进行模拟分析,通过计算得出接头处在恒载及活载作用下的最不利荷载组合及应力。结果表明在钢—混凝土结合段,钢与混凝土的承压均满足要求,传力顺畅,受力合理。

关键词：混合梁钢—混凝土结合段应力有限元分析

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渭河特大桥钢—混结合段设计研究

公路 2013年第2期58卷 95-99页

作者：张鹏王学礼郝宪武陕西交通职业技术学院西安市710018 陕西省高速公路建设集团公司西安市710054 长安大学公路学院西安市710064

钢—混凝土结合段是混合梁的关键部位,决定着混合梁设计的成败。依托渭河特大桥设计与优化,提出结合段整体设计的概念、原则和思路,着重介绍结合段构造选型以及设计与优化的思路、过程、方法,详细描述结合段构造设计成果,并利用有限元... 详细信息

钢—混凝土结合段是混合梁的关键部位,决定着混合梁设计的成败。依托渭河特大桥设计与优化,提出结合段整体设计的概念、原则和思路,着重介绍结合段构造选型以及设计与优化的思路、过程、方法,详细描述结合段构造设计成果,并利用有限元软件建立结合段局部空间模型,数值模拟分析结果表明,钢-混凝土结合段受力较均衡、变形连续协调、总体应力水平总体满足设计要求,说明结合段整体设计和构造设计合理可靠。

关键词：桥梁工程钢—混凝土结合段设计钢—混凝土混合梁连续梁

空间索面、双层斜拉桥索塔钢—混结合段数值仿真研究

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空间索面、双层斜拉桥索塔钢—混结合段数值仿真研究

作者：汪东重庆交通大学

学位级别：硕士

主梁、索塔及拉索是斜拉桥的主要承重构件，选择不同的结构外形和材料可以组成多姿多彩、新颖别致的斜拉桥形式。斜拉桥主梁主要采用钢梁或混凝土梁，主塔主要有钢塔和混凝土塔。随着大跨度斜拉桥的快速发展，对结构的合理性提出了新的... 详细信息

主梁、索塔及拉索是斜拉桥的主要承重构件，选择不同的结构外形和材料可以组成多姿多彩、新颖别致的斜拉桥形式。斜拉桥主梁主要采用钢梁或混凝土梁，主塔主要有钢塔和混凝土塔。随着大跨度斜拉桥的快速发展，对结构的合理性提出了新的要求，钢与混凝土组合结构以其良好的受力性能和经济性，在斜拉桥中的应用日趋广泛。斜拉桥索塔钢-混凝土结合段既承担着将整个上部钢塔柱的应力安全、均匀地传递到锚固区以下混凝土塔柱，又处于拉索锚固区，受力集中、构造复杂,是斜拉桥设计和施工的难点和关键。此外，结合段承受轴力、弯矩和剪力共同作用，受力特性不明确。因此，在建立全桥模型仿真分析得到钢-混结合段顶部合理边界内力的基础上，运用大型通用有限元软件ANSYS对钢-混结合段进行局部精细化有限元分析，进而得到各个受力构件的变形与应力分布，探讨钢混-凝土结合段的传力途径和传力机理。本文依托绵阳城南新区一号桥工程，主要从以下几个方面开展工作： ①运用有限元软件MIDAS/CIVIL建立全桥模型，计算得到钢-混结合段顶部的内力边界条件。 ②运用大型通用有限元软件ANSYS建立钢-混结合段局部模型，在承载能力极限状态和正常使用极限状态下计算得到混凝土结构、钢箱结构和PBL贯穿钢筋的位移和应力分布。结果表明结合段处于线弹性工作状态，整体应力水平较低。 ③对钢-混结合段的传力机理分析，结果表明在承载能力极限状态和正常使用极限状态下，承压板与PBL剪力键分担荷载比例简化为1：2的比例。 ④计算在1.7倍设计承载能力极限状态下钢-混结合段的受力状态，结果表明非线性特征不显著，仍处于弹性工作状态;结构安全性、可靠性较高。通过分析,得出了一些有价值的规律,为今后类似钢-混凝土结合段的设计、施工及监控提供了一定的参考价值。

关键词：索塔钢—混凝土结合段数值仿真分析