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钢箱组合梁混凝土裂缝特征试验

中国公路学报 2012年第5期25卷 74-81页

作者：苏庆田杨国涛吴冲同济大学桥梁工程系上海200092

为了解斜腹板钢箱组合连续梁负弯矩区混凝土裂缝的特征,选取2根斜腹板钢箱组合梁进行负弯矩受力性能试验,考察负弯矩荷载作用下组合梁混凝土板裂缝的出现、发展过程和裂缝宽度变化,以及钢筋和混凝土板上缘的应变分布。结果表明:组合梁... 详细信息

为了解斜腹板钢箱组合连续梁负弯矩区混凝土裂缝的特征,选取2根斜腹板钢箱组合梁进行负弯矩受力性能试验,考察负弯矩荷载作用下组合梁混凝土板裂缝的出现、发展过程和裂缝宽度变化,以及钢筋和混凝土板上缘的应变分布。结果表明:组合梁混凝土在荷载较低时就产生开裂,混凝土板中的裂缝分布特性与配筋率有关;当配筋率较小时混凝土开裂引起其附近的钢筋应变突然增加,钢筋屈服后随着荷载的增加裂缝宽度也增长较快;当配筋率合理时,混凝土产生的0.2mm宽裂缝对应荷载为初始开裂荷载的3倍以上;裂缝间距与混凝土板中横向配筋间距和剪力钉间距有一定关系。

关键词：桥梁工程混凝土裂缝负弯矩区受力试验钢箱组合梁斜腹板

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分离式双边钢箱组合梁剪力滞效应分析

公路 2023年第11期68卷 93-98页

作者：蔡炎标王海涛保利长大工程有限公司广州市510620 长安大学公路学院西安市710064

为研究分离式双边钢箱组合梁在施工阶段和成桥阶段的剪力滞效应,以台州湾跨海大桥工程为背景,采用ABAQUS软件建立了精细化有限元模型,模拟研究梁段的正应力分布情况及剪力滞效应。研究结果表明,分离式双边钢箱组合梁在纵隔板处存在明显... 详细信息

为研究分离式双边钢箱组合梁在施工阶段和成桥阶段的剪力滞效应,以台州湾跨海大桥工程为背景,采用ABAQUS软件建立了精细化有限元模型,模拟研究梁段的正应力分布情况及剪力滞效应。研究结果表明,分离式双边钢箱组合梁在纵隔板处存在明显的剪力滞效应,且在施工阶段和成桥阶段的剪力滞效应有明显的差异;有无横隔板对有效宽度系数有较大影响,在成桥阶段无横隔板截面处有明显的负剪力滞效应;施工阶段有效宽度系数为0.51~0.88,成桥阶段有效宽度系数为0.81~0.97。

关键词：桥梁工程钢箱组合梁剪力滞效应有效宽度有限元分析

大跨度悬挂式单轨钢箱组合梁总体设计及关键技术研究

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铁道标准设计 2023年

作者：柳鸣员帅伟祝兵张振中铁第四勘察设计院集团有限公司西南交通大学土木工程学院

悬挂式单轨是一种轻型、中速、低成本的新型轨道交通方式，结构轻盈、美观，但是当跨越河流、沟壑等障碍时，存在明显短板。从结构受力、运行安全角度出发，提出一种在斜拉桥的主梁上架设轨道墩柱和轨道梁的新型组合梁结构方案，突破常... 详细信息

悬挂式单轨是一种轻型、中速、低成本的新型轨道交通方式，结构轻盈、美观，但是当跨越河流、沟壑等障碍时，存在明显短板。从结构受力、运行安全角度出发，提出一种在斜拉桥的主梁上架设轨道墩柱和轨道梁的新型组合梁结构方案，突破常规悬挂式单轨跨越能力受限的壁垒。为研究斜拉桥主梁与轨道梁墩柱结合部位复杂的受力情况和传力路径，采用ANSYS软件分别建立钢箱梁区段和混凝土箱梁区段有限元模型。结果表明：钢箱梁区段，墩柱荷载主要传递给与之直接相连的横隔板以及中腹板，其中，横隔板受力比较均匀，中腹板受力主要集中在以墩柱为中心，半径约2m的范围内。基本可以传递至钢梁底板。墩柱轴力的58%传递给与之直接相连的横隔板；墩柱横桥向弯矩的传递过程中，58.8%的剪力传递给与之直接相连的横隔板；墩柱顺桥向弯矩的传递过程中，53.4%的剪力传递给中腹板；混凝土箱梁区段，墩柱荷载主要传递给以与之直接相连的混凝土腹板、横隔板。混凝土受力主要集中在以结合面为中心，半径约2m的范围内，墩柱荷载在结合面以下约0.5m的范围内基本完成传递，墩柱轴力的68.8%传递给与之直接相连的横隔板；墩柱横桥向弯矩的传递过程中，86.4%的剪力传递给与之直接相连的横隔板；墩柱顺桥向弯矩的传递过程中，44.6%的剪力传递给中腹板。

关键词：大跨度斜拉桥钢箱组合梁新型结构体系墩梁连接处传力路径悬挂式单轨

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高速铁路钢箱组合梁的结构噪声贡献度研究

高速铁路钢箱组合梁的结构噪声贡献度研究

作者：李茜西南交通大学

学位级别：硕士

近年来,组合结构桥梁得到了迅速的发展,越来越广泛的被应用于铁路桥梁建设中。混凝土桥结构噪声由于对车外总噪声的贡献度较小,而不被受到重视或者被直接忽略。相比混凝土桥,钢-混组合梁桥的振动噪声问题更为突出,此时的桥梁结构噪声贡... 详细信息

近年来,组合结构桥梁得到了迅速的发展,越来越广泛的被应用于铁路桥梁建设中。混凝土桥结构噪声由于对车外总噪声的贡献度较小,而不被受到重视或者被直接忽略。相比混凝土桥,钢-混组合梁桥的振动噪声问题更为突出,此时的桥梁结构噪声贡献是否仍然可以忽略需要进一步研究和探讨。在此背景下,本文对高速铁路钢箱组合梁的结构噪声贡献度进行了深入研究。基于7座高速铁路桥梁的路旁实测噪声数据,对车外总噪声的频谱特性和空间分布规律,以及与线路类型、梁型、声屏障和车速的关系进行了分析和讨论。而后,提出了基于FE-BE-SEA混合方法的组合桥梁结构声振预测模型,并通过对一3 m钢箱组合梁缩尺节段模型进行锤击试验,验证该方法的可靠性。接着,建立了车辆-轨道耦合系统频域分析模型,求解列车通过时传递到桥梁上的力,然后根据FE-BE-SEA混合方法对高速列车驶过某40 m钢箱组合梁时所产生的结构声振响应进行了计算和分析。最后,对钢箱组合梁的结构噪声贡献度进行了计算和分析,并与混凝土箱梁的贡献度进行了对比,同时还分析了三种不同速度对钢箱组合梁结构噪声贡献度的影响。得到的主要结论有:(1)高速铁路桥梁区段车外实测A计权声压级频谱曲线呈“中间高、两边低”的谱型,中高频区段噪声对总声级起决定作用;列车经过钢-混组合梁时的车外实测总噪声频谱宽、幅值大,在中低频区段远大于混凝土箱梁和槽型梁。(2)相比纯钢箱梁,铺设混凝土桥面板后的钢箱组合梁结构振动显著减小,减振机理主要为通过减少振动向钢箱梁的传递从而减振,且对钢腹板的减振效果大于钢底板。(3)钢箱组合梁结构噪声呈现出宽频特性,315～1000 Hz的中高频噪声对桥梁结构噪声起控制作用;列车速度为300 km/h时,在列车运行辐射噪声和铁路边界噪声的考察点,桥梁结构噪声分别为84.0 d B(A)、83.2 d B(A);在桥侧同一场点,钢箱组合梁结构噪声总声级比混凝土箱梁约高11.9 d B(A)。(4)列车速度为300 km/h时,在20～10000 Hz全分析频段内,混凝土箱梁结构噪声贡献度在近场P1和远场P2两场点处分别为10.1%、3.2%。即混凝土箱梁结构噪声对车外总噪声贡献较小,且在远场几乎可忽略不计。(5)在钢箱组合梁结构的三类主要板件中,车致振动响应由大到小依次为顶板>底板>腹板;车致噪声响应表现为顶板和底板对结构噪声的贡献度较大,均约为36.7%,腹板则为16.9%。(6)列车速度为300 km/h时,钢箱组合梁结构噪声贡献度在P1和P2处分别约为66.7%、30.3%,表明在近场钢箱组合梁结构噪声对车外总噪声起绝对主导作用,在远场对车外总噪声的贡献度也处在较高的水平,在降噪时应重点关注。(7)速度的变化对钢箱组合梁结构噪声的频谱特征、优势频段等没有影响,仅表现为结构噪声频谱曲线随列车速度的增加而上移;在P2处,钢箱组合梁的结构噪声贡献度随速度的增加而减小,当列车速度达到385 km/h时,结构噪声贡献度仍可达27.5%。

关键词：高速铁路钢箱组合梁锤击试验声振响应噪声贡献度

山区公路曲线钢箱组合梁步履式顶推安全性分析与安全风险评估

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山区公路曲线钢箱组合梁步履式顶推安全性分析与安全风险评估

作者：张天昊昆明理工大学

学位级别：硕士

当工程跨越山区峡谷时,往往会采用步履式顶推的施工方法,但由于该施工方法的特殊性,其施工过程中往往伴随着诸多风险,施工过程中钢箱梁的受力情况也在不断发生变化,国内在直桥施工中对以上问题已有深入的研究,但对于曲线梁桥的步履式顶... 详细信息

当工程跨越山区峡谷时,往往会采用步履式顶推的施工方法,但由于该施工方法的特殊性,其施工过程中往往伴随着诸多风险,施工过程中钢箱梁的受力情况也在不断发生变化,国内在直桥施工中对以上问题已有深入的研究,但对于曲线梁桥的步履式顶推施工开展的相关研究较少。因此,本文以宾南高速第二标段崔家大桥为依托工程开展施工安全风险评估,并对顶推关键过程进行仿真分析,该工程为山区公路曲线钢箱组合梁步履式顶推施工,主要工作如下:(1)进行相关资料的查询,以宾南高速第二标段崔家大桥工程为依托,阐明工程中的重难点,介绍工程特性,并收集了后续研究的所需资料。(2)针对施工工序特点,结合专家意见,构建了基于AHP并利用三角模糊数和修正熵权法对危险来源进行识别的模型。(3)根据施工过程中各阶段不同工况,结合施工图纸,利用有限元软件3D3S对顶推施工过程中的关键阶段进行了受力分析,并对顶推过程抗颠覆和梁体抗扭曲受力进行计算。得出结论如下:(1)建立风险分析模型,对各个风险指标进行了组合赋权,运用模糊综合评判法得出施工各风险源的风险等级,由计算结果可知,依据隶属度原则,在四种风险源中,人员意外风险为特大风险源,风险控制措施、风险监测项目为重大风险源,现场施工条件为一般风险源,整体施工过程为重大风险。(2)根据施工工艺特征和特殊施工情况,结合风险分析结果和专家意见,针对不同风险源,提出了预防和控制对策,保证了整个工程的安全稳定进行。(3)运用3D3S有限元软件,对工程进行仿真模拟,得出关键控制参数,并对顶推过程抗颠覆和梁体抗扭曲受力进行计算,提供可靠的检测依据。

关键词：钢箱组合梁步履式顶推施工安全风险评估风险控制

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斜腹板钢箱组合梁负弯矩区非线性受力性能

同济大学学报（自然科学版） 2012年第11期40卷 1589-1595页

作者：苏庆田杨国涛吴冲同济大学桥梁工程系上海200092

通过模型试验研究了斜腹板钢箱组合连续梁中间支座处负弯矩区的非线性力学性能.测试了在不同荷载作用下沿纵向各部位的变形、不同截面的应变分布、混凝土板的裂缝分布、钢与混凝土之间的相对滑移以及整个结构的极限承载力等.试验表明,... 详细信息

通过模型试验研究了斜腹板钢箱组合连续梁中间支座处负弯矩区的非线性力学性能.测试了在不同荷载作用下沿纵向各部位的变形、不同截面的应变分布、混凝土板的裂缝分布、钢与混凝土之间的相对滑移以及整个结构的极限承载力等.试验表明,试件在加载初始阶段呈现线弹性,但由于混凝土裂缝较早出现,试件在大部分的加载过程中表现为非线性特征;此外,混凝土中钢筋配筋率对斜腹板钢箱组合梁受力的影响显著,配筋率较少时组合梁在混凝土开裂后刚度降低很快,并使得钢梁较早屈服,而配筋率适当的斜腹板钢箱组合梁表现出了较好的力学性能.试验结果与现行组合梁设计方法对比分析表明,规范规定采用简化折减刚度法计算斜腹板钢箱组合梁的整体变形是安全可行的,以混凝土裂缝宽度为0.2mm对应的承载能力作为斜腹板钢箱组合梁正常使用状态下的承载力具有较大的安全储备.

关键词：钢箱组合梁斜腹板负弯矩区混凝土开裂

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大跨径超长曲线钢箱组合梁顶推施工控制研究

施工技术（中英文） 2023年第6期52卷 53-58,68页

作者：季自刚王东营凌振国陈恢忠杨海贵王寿武中交第四公路工程局有限公司北京100022 昆明理工大学云南昆明650051

为高效完成钢箱组合梁安装,分别对左、右两幅钢箱梁采用步履式千斤顶多点协作顶推施工。钢箱梁在加工厂分节段加工制作,在桥台后的路基上合理布置胎架位置,通过在胎架上拼装钢箱组合梁达到纵平曲线设计值,以确保钢箱组合梁成型后的线形... 详细信息

为高效完成钢箱组合梁安装,分别对左、右两幅钢箱梁采用步履式千斤顶多点协作顶推施工。钢箱梁在加工厂分节段加工制作,在桥台后的路基上合理布置胎架位置,通过在胎架上拼装钢箱组合梁达到纵平曲线设计值,以确保钢箱组合梁成型后的线形要求;利用胎架和左、右两幅墩顶盖梁上的联体支架满足顶推过程中超长曲线钢箱组合梁大范围横移量,减少顶推过程中的横向移动次数,加快施工进度;采用步履式千斤顶多点协同长距离顶推,可缩短上部结构施工时间,减少场地占用,提高施工效率;利用有限元软件MIDAS/civil建模,计算顶推施工过程中钢箱组合梁的受力状态,以确保顶推施工安全。

关键词：桥梁工程曲线梁桥钢箱组合梁步履式顶推有限元分析施工技术