薄壁箱梁

摘要： 为了评价不同翘曲位移函数对薄壁箱梁剪力滞效应的影响,以剪力滞引起的附加挠度来描述纵向翘曲位移,选取了不同幂次抛物线、余弦曲线、悬链线等形式的翘曲位移函数,并对其多参数修正,应用能量变分法推导剪力滞控制微分方程并求得解析解.引入表征解析解与有限元解吻合程度的均方根误差,结合简支箱梁和两跨连续箱梁等算例进行分析,结果表明:按多参数修正后的不同翘曲位移函数计算的箱梁顶底板峰值应力均与有限元解吻合良好;根据均方根误差值,顶板按余弦曲线、二次抛物线或悬链线计算的应力总体差异较小,且与有限元解总体吻合良好,跨中截面和中支承截面的底板分别按五次抛物线、三次抛物线计算的应力与有限元解总体吻合良好;不同翘曲位移函数计算的附加挠度差异明显,但对计入初等梁挠度后的总挠度影响很小.

摘要： 为改进传统的薄壁箱梁横向内力计算方法,选取从顶板和底板中点处切开的“半框架模型”计算横向变位,并根据“半框架模型”变形与箱梁畸变变形之间的协调关系,推导考虑畸变影响的横向内力计算公式。通过Ansys有限元软件对本文改进的横向内力计算方法进行了验证;以刚性支承框架内力为基础,定义了横向内力修正系数,详细分析偏载位置、箱室高宽比、顶板和腹板抗弯刚度比变化对修正系数的影响。研究结果表明,按本文方法计算的底板横向弯矩比按传统方法计算值更接近于Ansys有限元结果;随着抗弯刚度比的增大,靠近偏载角点处横向弯矩修正系数减小,远离偏载角点处修正系数增大;抗弯刚度比变化对偏载作用点处的修正系数影响很小;箱室高宽比较大时,随着顶板和腹板抗弯刚度比的增大,修正系数变化更加明显。

摘要： 为了提高薄壁箱梁固有频率的计算精确度,基于广义坐标原理,对薄壁箱梁的动力特性进行了分析.首先,通过虚功原理且考虑畸变形变的影响,获取了5种高度耦合模态(延伸、弯曲、扭转、翘曲和畸变)的自由振动微分方程组;其次,考虑转动惯性运动项的影响,建立了简支边界条件下的运动学模型,获得了薄壁箱形梁自由振动固有频率的四阶代数方程,进而求得固有频率的精确解;最后,通过算例将考虑畸变的固有频率精确解与Proki?理论以及有限元分析方法的结果进行比较,验证了该方法的有效性和准确性.结果表明:考虑畸变效应能够更准确地反映高阶状态下薄壁箱形梁的自由振动固有频率;对自由振动的4阶固有频率进行比较,当箱形梁长度为3 m时,本文理论的相对误差相较于Proki?理论的0.42%下降至0.38%;当箱梁长度分别为4 m和5 m时,相对误差进一步下降至0.30%和0.40%.

摘要： 基于新型广义位移,应用能量变分法建立剪力滞效应分析理论,推导出不同边界约束的箱梁在跨中集中荷载作用下相应的剪力滞系数和附加挠度.利用Ansys软件建立箱梁有限元模型,通过数值算例分析了不同边界条件对剪力滞系数和附加挠度的影响.结果表明:随着边界约束的增大,剪力滞系数沿横向分布的曲线明显陡峭,附加挠度沿纵向分布的曲线明显平缓;相比于简支梁,左端简支右端固定的箱梁及两端固定的箱梁跨中截面顶板中点的剪力滞系数分别减小了10.93%和18.22%,跨中截面的剪力滞附加挠度分别减小了4.27%和8.21%.

摘要： 同时考虑薄壁箱梁截面的弯曲挠度、剪切挠度和剪力滞附加挠度,利用变分法对箱梁的剪力滞效应进行了分析.在构造剪力滞翘曲位移函数时,考虑翘曲应力中性轴对于截面形心轴的偏移,利用截面翘曲应力合力及合力矩均应为零的平衡条件,建立控制微分方程.分别针对简支梁在均布荷载及跨内集中力作用下的剪力滞效应,推导出翘曲应力和附加挠度计算公式.变分法分析过程表明初等梁理论下的弯曲、剪切效应与剪力滞效应相互解耦.以简支梁模型为算例,利用论文方法计算的截面应力值与有限元解及实测值吻合良好,验证了论文方法的合理性.利用不同几何参数分析是否考虑翘曲应力中性轴的偏移产生的应力差别.结果表明:对于截面应力,高宽比的影响较小,宽跨比影响较大,宽跨比>0.2时,相对应力差值超过20％.

摘要： 为合理计算薄壁箱梁约束扭转时的二次剪力流并揭示其分布规律,提出一种对二次剪力流进行分解的计算方法.从分析微元体的纵向平衡出发,分别建立悬臂板和闭合箱室上二次剪力流及二次扭矩的实用计算公式.引入剪应力系数,以反映二次剪应力对总剪应力的提高程度,并结合简支箱梁数值算例,详细分析悬臂板宽度变化对剪应力系数和二次扭矩的影响规律.研究结果表明:箱梁横截面上的最大剪应力发生在腹板内,其剪应力系数可达到2.3;随着悬臂板相对宽度的增大,腹板上产生最大剪应力的位置趋近于腹板底部;悬臂板在约束扭转中承受很大的二次扭矩,甚至会超过闭合箱室承受的二次扭矩;对于箱室高宽比h/b较大的箱梁,当悬臂板宽度与闭合箱室宽度之比为0.65时,悬臂板承受二次扭矩的作用得到充分发挥.

摘要： 为研究薄壁箱梁在动荷载作用下的剪力滞效应,基于能量变分法推导了翼缘板正应力计算公式,并采用ANSYS有限元软件进行了验证.利用ANSYS建立不同跨宽比、不同移动荷载速度、不同荷载工况的单箱三室薄壁箱梁空间板壳模型,计算移动荷载作用到跨中的翼缘板正应力值,研究了移动荷载作用下简支薄壁箱梁桥的剪力滞效应.分析结果表明:剪力滞系数随着移动荷载速度的增加而增加,当移动荷载的速度达到3 m/s时,薄壁箱梁的剪力滞系数会达到峰值,随后减小.

摘要： 为准确分析薄壁箱梁的约束扭转效应和横向内力,结合弹性力学中平面问题的几何和物理条件,提出基于乌曼斯基第二理论分析约束扭转时应考虑泊松比对弹性模量的修正,基于框架分析法分析畸变横向内力时应考虑泊松比对各板件横向弯曲刚度的修正.结合箱梁数值算例,不考虑泊松比或按工程中常用的材料选取不同的泊松比,详细分析了泊松比对约束扭转效应和横向弯矩的影响.研究结果表明:考虑泊松比时,扭转翘曲正应力和横向弯矩与有限元结果吻合良好;与不考虑泊松比时的计算结果进行比较,当泊松比为0.37时,扭转翘曲正应力可提高28.41％,反对称荷载下的横向弯矩可减少24.97％.因此,约束扭转分析时应考虑泊松比对弹性模量的修正,横向内力分析时应考虑泊松比对横向弯曲刚度的修正.

摘要： 为了分析变截面连续箱梁桥的剪力滞效应,提出一个4自由度的箱梁梁段单元,根据剪力滞附加挠度控制微分方程的齐次解,推导了箱梁梁段单元的刚度矩阵和等效节点力列阵,并用FORTRAN语言编写了相应计算程序.利用所编程序对已有文献中简支箱梁算例进行验算,并计算了某三跨变截面连续箱梁桥在主跨作用车道载荷时的剪力滞效应.结果表明:主跨作用车道载荷下,主跨跨中截面和中支点截面剪力滞系数分别达到1.176和1.148,在反弯点处发生正负剪力滞转变现象.

摘要： 首先,选取余弦函数作为薄壁箱梁翼板剪滞翘曲位移函数,并在横截面的底板、顶板和悬臂板分别引入3个剪切转角最大差值函数,建立薄壁箱梁体系总势能表达式,进而根据变分原理推导出3个微分控制方程;然后,进一步对二阶常系数微分方程组进行求解,并以承受对称均布荷载的简支箱梁为算例,推导出薄壁箱梁任意横截面不同翼板处的法向弯曲应力 σix和无剪力滞效应时横向荷位e的计算方法;最后,采用有限元软件ANSYS建立对简支箱梁算例进行数值模型和分析,结果表明,按本文方法得到的截面弯曲应力结果与有限元数值解吻合度较高,验证了本文理论方法的可靠性.

摘要： 本文根据势能驻值原理,提出了薄壁箱梁稳定分析的广义位移有限元法。分析中,放弃了薄壁梁经典理论中的横截面刚周边假定,考虑了截面畸变和剪切变形,能够很好地描述横截面的变形。方法采用线性函数作为横截面纵向翘曲位移的插值函数,用广义位移模拟横截面畸变,适用于任意边界条件的薄壁箱梁的稳定分析。分析了具有不同边界条件的箱梁在横向荷载作用下的弯曲稳定问题。数值算例表明了方法灵活、有效、且有很好的精度。

摘要： 根据Hamilton变分原理，采用广义坐标法模拟横截面平面内位移，采用分段转换B3样条插值函数模拟横截面的翘曲位移，利用有限杆元法对薄壁箱梁进行振动分析，求解振动频率和相应的振型。分析中，放弃了薄壁梁经典理论中的横截面刚周边假定，考虑了截面变形。计算结果与通用有限元软件MIDAS计算的结果进行了比较。算例表明该方法能够模拟薄壁箱梁横截面外轮廓线变形，具有前处理简单、收敛速度快、精度高等特点。

摘要： 与传统梁相比,薄壁钢箱梁计算分析时必须考虑截面畸变效应和扭转效应对受力性能的影响,同时实际工程箱梁中设置的横隔板也直接影响梁的受力特性。基于广义坐标法原理和势能驻值原理,用MATLAB编制了薄壁钢箱梁结构考虑截面畸变效应和扭转效应影响的有限元计算程序,分析计算布置横隔板对薄壁钢箱梁受力性能的影响。通过数值计算,可知在扭转荷载作用下,横隔板间距越小,悬臂薄壁箱形粱固支端处翘曲正应力越大,远离支座的截面翘曲正应力趋于零。横隔板布置间距l与薄壁箱梁横截面最大尺寸H的比值小于2时,薄壁箱形梁的畸变正应力趋于零,可以忽略畸变效应的影响。布置横隔板对两端同支和两端简支箱形梁畸变正应力的影响规律一致,且比悬臂箱形梁的影响要大。最后引入畸变影响系数βdW,简化了薄壁箱形梁纵向正应力的计算方法。

摘要： 移动模架施工方法是利用移动模架造桥机进行预应力混凝土连续梁逐孔现浇施工的一种先进施工方法。随着桥梁跨径增大,梁体宽度增加,采用该方法施工形成的悬臂段梁体的空间效应成为不可忽略的重要设计因素,本文在采用平面杆系的方法进行分析计算的基础上,对悬臂段梁体建立空间模型进行分析,模拟箱梁的实际空间受力情况,为施工设计提供依据和指导。

摘要： 本文根据薄壁箱梁的结构特点,推导出单箱双室梯形截面杆在弯曲、自由扭转、约束扭转及组合变形时下的应力计算公式,并通过参数分析,将其退化为矩形截面进行数值计算.

摘要： 本文以能量原理为基础,考虑剪力滞后效应、剪切变形和转动惯量的影响,推导出了箱形载面梁的振动方程和自然边界条件,据此得出了简支箱梁的固有频率方程.在算例中,本文将MATLAB软件得出的结果与板壳有限元结果进行了比较,证明了本文方法的有效性,得出了一些有价值的结论.

摘要： 本文以京珠高速公路上的一座大型立交桥为例讨论了预应力薄壁曲线连续箱梁桥的有限元建模及分析.文中采用了曲线梁桥专用分析程序ASCB和通用有限元程序ANSYS对该桥进行了施工阶段模拟计算及自振特性的计算,并对两种计算结果进行了比较,得到了一些有参考价值的结论.

摘要： 本文以京珠高速公路上的一座大型立交桥为例讨论了预应力薄壁曲线连续箱梁桥的有限元建模及分析.文中采用了曲线梁桥专用分析程序ASCB和通用有限元程序ANSYS对该桥进行了施工阶段模拟计算及自振特性的计算,并对两种计算结果进行了比较,得到了一些有参考价值的结论.

摘要： 本文以京珠高速公路上的一座大型立交桥为例讨论了预应力薄壁曲线连续箱梁桥的有限元建模及分析.文中采用了曲线梁桥专用分析程序ASCB和通用有限元程序ANSYS对该桥进行了施工阶段模拟计算及自振特性的计算,并对两种计算结果进行了比较,得到了一些有参考价值的结论.

摘要： 本文以京珠高速公路上的一座大型立交桥为例讨论了预应力薄壁曲线连续箱梁桥的有限元建模及分析.文中采用了曲线梁桥专用分析程序ASCB和通用有限元程序ANSYS对该桥进行了施工阶段模拟计算及自振特性的计算,并对两种计算结果进行了比较,得到了一些有参考价值的结论.

摘要： 本发明公开了一种冷弯薄壁型钢腹板组合PC箱梁，包括上翼缘、下翼缘以及两个桁架式冷弯型钢组合腹板。腹板和下翼缘均由冷弯薄壁型钢组合而成，减轻梁体自重，实现跨度的突破。腹板及下翼缘采用桁架的形式，可以提高结构的整体稳定性，从而解决冷弯薄壁型钢局部稳定性差的问题。腹板采用冷弯薄壁型钢从根本上解决了普通预应力混凝土梁桥腹板易开裂的病害问题。冷弯薄壁型钢及预制叠合板的工厂化生产可以有效加快施工进度，提高构件质量。本发明具有装配速度快、标准化程度高、造价低廉、自重轻、抗弯及抗裂性能优，可有效解决传统混凝土箱梁构件施工复杂、造价高、自重大、腹板易开裂等问题，适用于桥梁结构主梁或者建筑结构主、次梁等构件。

摘要： 本发明公开了一种带肋薄壁箱形梁，包括翼缘和腹板，两个腹板相对侧面上均设置有纵向加劲肋。腹板厚度较翼缘厚度薄。纵向加劲肋采用梯形闭口加劲肋。两个腹板的相对侧面上均间隔设置有多个横肋，多个横肋之间设置有该纵向加劲肋。两两相对设置的横肋之间还连接有缀板。本发明还公开一种包含该箱形梁的建筑。本发明通过采用厚度更薄的腹板，并在该腹板上设置纵向加劲肋和横向加劲肋以及缀板，与同腹板厚度无加劲肋的箱形梁相比，腹板面外变形度更小，承载力高、损伤程度低，延性好且耗能性能优；与现有普通薄壁箱形梁相比，用钢量低，自重轻，抗震性能强。该箱形梁可用于任何大跨度建筑结构体系，以提高该建筑结构的安全性、稳定性和经济性。

摘要： 本发明公开了一种冷弯薄壁型钢腹板组合PC箱梁，包括上翼缘、下翼缘以及两个桁架式冷弯型钢组合腹板。腹板和下翼缘均由冷弯薄壁型钢组合而成，减轻梁体自重，实现跨度的突破。腹板及下翼缘采用桁架的形式，可以提高结构的整体稳定性，从而解决冷弯薄壁型钢局部稳定性差的问题。腹板采用冷弯薄壁型钢从根本上解决了普通预应力混凝土梁桥腹板易开裂的病害问题。冷弯薄壁型钢及预制叠合板的工厂化生产可以有效加快施工进度，提高构件质量。本发明具有装配速度快、标准化程度高、造价低廉、自重轻、抗弯及抗裂性能优，可有效解决传统混凝土箱梁构件施工复杂、造价高、自重大、腹板易开裂等问题，适用于桥梁结构主梁或者建筑结构主、次梁等构件。

摘要： 本实用新型公开了一种带肋薄壁箱形梁，包括翼缘和腹板，两个腹板相对侧面上均设置有纵向加劲肋。腹板厚度较翼缘厚度薄。纵向加劲肋采用梯形闭口加劲肋。两个腹板的相对侧面上均间隔设置有多个横肋，多个横肋之间设置有该纵向加劲肋。两两相对设置的横肋之间还连接有缀板。本实用新型还公开一种包含该箱形梁的建筑。本实用新型通过采用厚度更薄的腹板，并在腹板上设置纵向加劲肋和横向加劲肋及缀板，与同腹板厚度无加劲肋的箱形梁相比，腹板面外变形度更小，承载力高、损伤程度低，延性好且耗能性能优；与现有普通薄壁箱形梁相比，用钢量低，自重轻，抗震性能强。该箱形梁可用于任何大跨度建筑结构体系，以提高建筑结构的安全性、稳定性和经济性。

摘要： 本实用新型属于建筑型材技术领域，具体涉及一种冷弯薄壁槽钢波纹腹板组合箱梁。由四个C型槽钢和一块波纹腹板组成，所述C型槽钢两两相对放置，左右两个C型槽钢将上下两个C型槽钢包裹，形成一个长方形截面，所述波纹腹板上下两端分别置于上下两个C型槽钢内，相邻波峰或波谷与上下两个C型槽钢的边以及左右两个槽钢的腹板贴合，为左右槽钢提供支撑，槽钢和波纹腹板以及槽钢和槽钢的贴合处，均用连接件连接。所述槽钢和所述波纹腹板均采用2mm‑6mm的冷弯薄壁型钢，腹板为长度方向周期性重复带有平板段的波纹。本实用新型与普通波纹腹板梁相比，截面为箱形梁，不仅增大了梁的承载力和整体稳定性，而且采用自攻螺钉连接，不用考虑焊接产生的残余应力影响，加以改造还能作为墙(或板)使用。

摘要： 本实用新型提供一种薄壁墩箱梁桥的抗侧翻构造，包括盖梁以及设置在盖梁上方的预制梁，所述盖梁上方中部设有凹槽，所述预制梁下方设置有用以插入凹槽内的凸榫，所述盖梁与预制梁之间还设置有橡胶支座。本实用新型设计合理，设计合理，通过在预制梁下方设置凸榫的构造，与盖梁的凹槽形成卯榫结构，在桥梁遭遇单侧荷载过大时，此卯榫结构会阻止桥梁侧翻，同时凸榫采用UHPC浇筑，保证了该结构的强度。

摘要： 本实用新型涉及一种薄壁开口钢箱‑预应力钢筋混凝土组合盖梁，所述组合盖梁包括薄壁开口钢箱和墩柱；薄壁开口钢箱内设置有内部钢筋笼并浇筑混凝土；墩柱顶部设置有墩顶预埋楔形钢块，薄壁开口钢箱底部对应墩柱的位置焊接固定有盖梁底加强钢板，墩顶预埋楔形钢块焊接固定到盖梁底加强钢板上，实现墩柱与薄壁开口钢箱的连接。本实用新型的钢箱具有高强、轻质、易拼接等特性，既可以与内部预应力钢筋混凝土组成钢混结构，又可以充当内部后浇混凝土的模板，节约模板支、拆用工量和加快施工进度，降低对桥下通行的影响，针对目前长大盖梁绿色化、装配化、快速化施工的难题提供一直有效、合理的解决方法。

摘要： 本实用新型公开了一种薄壁预制箱梁快拆免接触式振捣装置，包括桁架立柱、外模面板、底模、高强螺栓、顶模、模板铰接销、支撑杆铰接销、支撑杆、连接螺栓。本实用新型箱梁内模由整体式钢模组装而成，不需要模内支架，内模安装操作简单，整体式内模不易变形，箱梁内部尺寸偏差小，且箱梁内模采用张放式结构，安装拆卸方便，节约大量模板安装与拆除人工，节约了社会资源，同时箱梁内模采用可张放结构，模板安装拆除速度快，箱梁预制周期缩短，预制施工占用场地时间短，可以提高场地利用率，使工程提前投入使用，提前发挥效益。

摘要： 非对称偏心截面扁平薄壁钢箱梁及相应单索面曲梁悬索桥，属于桥梁工程技术领域，其中的钢箱梁包括顶板、设置于顶板下方的底板以及两个斜腹板，顶板、底板和两个斜腹板围合成横截面呈倒梯形的腔体，顶板一端设有连接体，靠近连接体一侧的斜腹板长度小于另一侧斜腹板的长度；相应的单索面曲梁悬索桥还包括桥塔、主缆、悬吊索和曲线梁，曲线梁由多个非对称偏心截面扁平薄壁钢箱梁首尾焊接而成，悬吊索连接在曲线梁外侧。本实用新型提供的钢箱梁为非对称结构，其重心向曲线内侧移动，能够减小悬吊索的水平分力，降低桥体横向牵引负担。

摘要： 本发明公开了一种型钢加劲骨架的UHPC薄壁箱梁结构及施工方法，涉及桥梁工程建设技术领域。为解决UHPC薄壁箱型截面的失稳，桥梁大变形破坏先于桥梁结构的强度破坏的问题，本发明提供一种型钢加劲骨架的UHPC薄壁箱梁结构及施工方法，对型钢进行加工后形成带有串联钢筋孔和增锚钢筋的型钢件，通过串联钢筋将型钢件穿串后形成型钢加劲骨架。箱梁梁体钢筋绑扎时将型钢加劲骨架精确定位并安装，随后浇筑超高性能混凝土形成型钢加劲的UHPC薄壁箱梁。本发明所述箱梁利用常规的型钢及钢筋加工制造组合为型钢加劲骨架，通过型钢加劲骨架解决超高性能混凝土薄壁结构失稳、畸变等变形问题，达到箱梁整体自重减轻、施工方法简单、结构受力明晰、工程投资经济的目标。