检索结果-南通市图书馆

基于热点应力法的钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳评估

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桥梁建设 2022年第3期52卷 69-76页

作者：姜磊刘永健刘彬龙辛蒲北辰长安大学公路学院陕西西安710064 中国市政工程西北设计研究院有限公司甘肃兰州730030 中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉430056

为准确预测钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳寿命,提出一种基于热点应力的疲劳评估方法。该方法采用全桥多尺度三维有限元模型计算节点热点应力幅,并进行回归分析得到钢管混凝土节点的热点应力幅S~N曲线。基于该方法对一座已建成的钢管混凝... 详细信息

为准确预测钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳寿命,提出一种基于热点应力的疲劳评估方法。该方法采用全桥多尺度三维有限元模型计算节点热点应力幅,并进行回归分析得到钢管混凝土节点的热点应力幅S~N曲线。基于该方法对一座已建成的钢管混凝土桁式拱桥进行节点疲劳评估。结果表明:疲劳易损部位位于1/4跨附近的拱肋上弦节点,起始裂纹位于节点主管表面的冠点处;采用《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)中的疲劳荷载计算模型Ⅱ和疲劳荷载谱计算得到的疲劳寿命分别为20210049次和27311265次,采用疲劳荷载谱计算时多车效应纵向修正为14.9%;采用《公路钢结构桥梁设计规范》预测的节点疲劳寿命偏低,导致设计偏于保守。

关键词：钢管混凝土桁式拱桥节点热点应力法疲劳评估疲劳寿命应力集中系数有限元法

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大跨钢管混凝土桁式拱桥承载力计算方法研究

大跨钢管混凝土桁式拱桥承载力计算方法研究

作者：成天磊重庆交通大学

学位级别：硕士

目前钢管混凝土桁式拱桥需求多、跨径大,承载过程中非线性影响愈发显著,如何准确计算其内力和承载力成为重中之重。然而现在对于桁式拱几何非线性的理论计算多采用等效梁柱法,随着拱结构的复杂和跨径的增大,此种近似等效的方法愈发不合... 详细信息

目前钢管混凝土桁式拱桥需求多、跨径大,承载过程中非线性影响愈发显著,如何准确计算其内力和承载力成为重中之重。然而现在对于桁式拱几何非线性的理论计算多采用等效梁柱法,随着拱结构的复杂和跨径的增大,此种近似等效的方法愈发不合理;关于材料非线性的考虑,规范采用统一折减主拱刚度的方式,并未考虑主拱受载过程中不同截面受力不同、塑性发展程度不同,所以实际刚度退化也会有所不同,刚度统一折减有不合理之处,难以明晰桁式拱内力演化过程和承载力。基于以上问题,本文推导了桁式拱考虑几何非线性内力的计算方法,在此基础上,以实际受力状态进行刚度折减来考虑材料非线性,提出了考虑双重非线性的钢管混凝土桁式拱内力及承载力计算方法,通过钢管混凝土桁式拱的缩尺模型试验验证了该计算方法的可靠性和精确性。本文研究内容和研究成果如下:(1)基于拱的静力平衡条件,建立了变形与内力影响的微分平衡方程,提出了考虑拱实际受力过程中水平与竖向变形下拱截面几何非线性内力计算方法,实现了弹性阶段内荷载作用下拱截面的内力与变形计算。(2)基于几何非线性内力计算结果,在拱截面进入弹塑性阶段后,通过关键截面的弯矩、轴力与曲率的关系,进行刚度迭代折减的几何非线性分析,从而实现双重非线性,由此提出了钢管混凝土桁式拱双重非线性承载力计算方法。基于MATLAB软件编制了桁式拱桥计算程序,实现了钢管混凝土桁式拱在任意竖向荷载下内力、变形、承载力的快速准确计算。(3)开展了钢管混凝土桁式拱桥的模型试验,通过实测拱截面应变分布和位移演化,明晰了钢管混凝土桁式拱在跨中加载与四分点加载工况下应力-应变发展规律和荷载-位移变化规律;采用“分离拱座法”实测了拱座水平和竖向反力,结合拱各关键截面的实测位移,得到拱加载全过程关键截面的真实弯矩,揭示了关键截面内力发展规律;验证了本文提出的钢管混凝土桁式拱桥承载力计算方法的可靠性与准确性。(4)将试验值、理论值、有限元值、规范值对比分析表明:钢管混凝土桁式拱内力实测值与理论值较为接近,最大相差4.32%;关键截面位移与试验相比,理论值最大相差13.76%,有限元值最大相差14.82%;承载力与试验相比,理论值最大相差1.9%,有限元值最大相差2.2%,规范最大相差16.7%,规范截面抗力验算出的承载力较小,是因为对弯矩折减过大。本文理论计算方法计算结果与试验结果数值较为吻合,可以较为准确的反应出桁式拱的内力、位移以及承载力。

关键词：钢管混凝土桁式拱桥双重非线性内力承载力模型试验

中承式钢管混凝土桁式拱桥施工控制与承载力评定

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交通标准化 2004年第5期32卷 43-47页

作者：王巍浙江交通职业技术学院浙江杭州311112

施工控制是对桥梁施工中重要环节及过程进行的监测与控制,可保证施工过程中其结构处在绝对安全的控制之中,并且成桥后内力和线型满足设计要求。

关键词：中承式钢管混凝土桁式拱桥施工控制荷载试验线型设计

某中承式钢管混凝土桁式拱肋节点疲劳开裂分析

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工程力学 2017年第B06期34卷 167-173页

作者：黄汉辉陈康明吴庆雄王渠福州大学土木工程学院福建福州350108 长崎大学大学院工学研究科

为了分析某中承式钢管混凝土桁式拱肋节点疲劳开裂的原因,运用有限元软件MIDAS/CIVIL建立全桥模型进行有限元分析。分别研究了不同车辆荷载和不同拱肋节点几何参数情况下拱肋节点应力幅的变化,进而分析了车辆超载和车辆中、偏载布置对... 详细信息

为了分析某中承式钢管混凝土桁式拱肋节点疲劳开裂的原因,运用有限元软件MIDAS/CIVIL建立全桥模型进行有限元分析。分别研究了不同车辆荷载和不同拱肋节点几何参数情况下拱肋节点应力幅的变化,进而分析了车辆超载和车辆中、偏载布置对拱肋节点应力幅的影响,并讨论了拱肋节点几何参数变化对拱肋节点应力幅的影响。研究表明,当车辆荷载超载30%、50%、100%和150%时拱肋节点应力幅基本呈线性增大,应力幅最大值达155 MPa。BS5400疲劳车辆荷载作用下拱肋节点应力幅最大,中国550 k N车辆荷载偏载作用下拱肋节点应力幅为中载1.2倍。超载和偏载分别是造成该钢管混凝土桁式拱桥拱肋节点出现疲劳开裂和疲劳裂缝分布不对称的主要原因。节点应力幅随弦杆和腹杆间壁厚比的增大而减小,而随弦杆和腹杆间管径比、弦杆径厚比和腹杆径厚比的增大表现为先增大后减小的趋势。

关键词：钢管混凝土桁式拱桥拱肋节点疲劳开裂超载偏载几何参数应力幅有限元分析

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钢管混凝土拱桥四管与六管拱肋之比较

湖南大学学报（自然科学版） 2005年第5期32卷 6-10页

作者：陈政清李玲瑶李瑜湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 中南大学土木建筑学院湖南长沙410075

为了能更好的选取大跨度钢管混凝土拱桥拱肋的钢管数目及布置形式,根据国内已建成的钢管混凝土拱桥,构造了两座400 m跨度,宽27.5 m,拱轴线形一致的钢管混凝土桁式拱桥(一座为四管拱肋,另一座为六管拱肋),运用ANSYS软件建立了两个全桥模... 详细信息

为了能更好的选取大跨度钢管混凝土拱桥拱肋的钢管数目及布置形式,根据国内已建成的钢管混凝土拱桥,构造了两座400 m跨度,宽27.5 m,拱轴线形一致的钢管混凝土桁式拱桥(一座为四管拱肋,另一座为六管拱肋),运用ANSYS软件建立了两个全桥模型,分析了它们的静力和动力特性,并讨论了拱肋刚度、含钢率和力学性能三者之间的关系. 通过比较发现,六管优于四管.在满足结构要求和强度要求的前提下,对拱肋的刚度选取主要从静力方面考虑,用钢量相当时,采用含钢率大的拱肋形式.

关键词：桥梁工程钢管混凝土桁式拱桥静力特性动力特性有限元法刚度比较分析

某中承式钢管混凝土桁式拱肋节点疲劳开裂分析

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某中承式钢管混凝土桁式拱肋节点疲劳开裂分析