偏心荷载作用下波形钢腹板PC组合梁的力学特性

波形钢腹板pc组合箱梁是一种新型的钢-混凝土组合结构,这种结构能够实现主梁的轻型化,进而减轻下部结构的工程量。同过设计制作波形钢腹板pc组合箱梁和静载试验研究,得到了一些有价值的结果,为进行波形钢腹板pc组合箱梁桥的设计和施工提供了经验。

通过对30m波形钢腹板pc组合箱梁的模态特性进行有限元分析和试验研究,了解这种钢-混组合结构的固有振动特性,为波形钢腹板pc组合箱梁的动力响应分析与抗震设计提供依据.研究表明,波形钢腹板pc组合箱梁的动力特性与一般的混凝土梁相比存在很大的差异,波形钢腹板pc组合箱梁结构的横向刚度和扭转刚度都比较小,在设计中必需予以重视.波形钢腹板pc组合箱梁的固有振动频率公式计算的基频结果与模态试验结果十分吻合,可用来计算波形钢腹板pc组合箱梁的基频.

就波形钢腹板pc组合箱梁的动力特性进行了分析,并与混凝土箱梁作了比较分析,说明两者在振型以及频率上的区别,确定了箱梁结构的固有频率,从而为桥梁结构振动分析奠定基础。

波形钢腹板pc组合梁结构以其独特的受力性能,设计灵活、施工方法多样且具有一定的经济效益,已广泛应用于多座桥梁和桥型结构。根据该类结构在我国的最新应用情况,结合波形钢腹板pc组合梁的结构特点、设计要点与施工方法进行了系统说明和阐述。

波形钢腹板PC组合箱梁的剪滞效应特性分析

文章介绍了波形钢腹板pc组合箱梁的结构特点,国内外对波形钢腹板pc组合箱梁性能的研究,包括:抗弯性能,抗剪性能,剪滞效应,预应力导入效率,徐变的影响,疲劳,扭转。最后建议波形钢腹板pc组合箱梁需进一步研究的内容。

对波形钢腹板pc组合箱梁的设计进行了研究,对其抗弯、抗扭、抗剪、体外预应力筋以及剪力连接件的设计理论进行了分析,并针对组合梁的抗变形能力进行了加载试验,以验证组合梁设计的正确性。

为了解设置内衬混凝土波形钢腹板组合梁桥的剪切性能、轴向性能、弯曲性能和稳定性能及内衬混凝土参数对其力学性能的影响,以某三跨波形钢腹板组合连续箱梁桥为背景,采用ansys软件建立空间有限元模型,分析设置内衬混凝土后波形钢腹板组合梁桥的结构挠度、轴向应力、剪切应力、弯曲性能和稳定性,研究内衬混凝土的长度、厚度变化对结构稳定性、轴向性能及弯曲性能的影响,并给出内衬混凝土的合理长度与厚度建议.结果表明:内衬混凝土能显著降低支点区域波形钢腹板的剪应力和预应力施加效率,提高结构稳定性能;混凝土桥面板压应力随着内衬混凝土长度和厚度的增加而减小;实桥设计时,建议内衬混凝土长度不小于中支点梁高,厚度最大不小于0.07倍中支点梁高,最小满足混凝土浇筑及构造要求.

目前波形钢腹板箱梁桥的动力学研究主要以简支箱梁为主,对连续箱梁的研究很少。为此,设计制作了波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁的模型试验梁,并建立ansys有限元模型对其动力特性进行了分析。为验证理论分析的正确性,采用dhdas动态信号测试分析系统对其动力特性进行了实测,根据实测数据识别出各阶竖向弯曲振动的模态及振动频率。模型试验梁的有限元分析结果与实测结果的差别较小。因此,实践中采用所提有限元建模方法可以获得较高的精度。同时还研究了不同位置的横隔板对波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁动力特性的影响,结果表明：支座横隔板对箱梁动力特性的影响最大,而中横隔板对箱梁的动力特性基本上没有影响。因此在实际工程中,可以适当减少中横隔板的数量,以合理节省桥梁建设成本。

波形钢腹板组合梁桥的发展状况及特点——文章阐述了波纹钢腹板组合梁桥的建设情况，详细介绍了该类桥型的特点以及连接方式。

以李家河中桥为工程背景,采用midas有限元软件建模,通过变化波形钢腹板的几何参数,对该桥进行了动力特性分析,得到了波形钢腹板几何参数对自振特性的影响规律,提出最佳几何参数取值区间,并由此对李家河中桥的抗震性能进行评定。

波形钢腹板pc组合梁采用顶推施工时,其箱梁底板要连续不断在支墩上滑动,箱梁局部在顶推过程中的受力与成桥状态有较大不同.为了明确组合箱梁波形钢腹板在顶推施工中的局部受力性能,以国内一座采用整体式顶推施工的大跨度波形钢腹板pc组合梁为例,采用板壳实体模型详细模拟了混凝土顶底板与波形钢腹板的真实结构,计算在顶推过程中组合箱梁的局部受力性能.比较了不同构造形式下的结构受力性能,为设计计算同类桥梁的局部结构提供了参考.

波形钢腹板pc组合梁在成桥状态下的受力与顶推施工中的受力有较大的不同,为了明确箱梁顶推施工过程中受力性能,以国内第一座采用整体式顶推施工的大跨度波形钢腹板pc组合梁为例,采用板壳实体模型详细计算了组合梁在顶推过程中各个部分构件的受力特性。揭示了箱梁不同位置处截面上顶底板混凝土的应力变化规律、支墩反力变化情况和梁体的变形等,可供分析计算同类桥梁结构受力参考。

波形钢腹板pc组合梁在成桥状态下的受力与顶推施工中的受力有较大的不同,为了明确箱梁顶推施工过程中受力性能,以国内第一座采用整体式顶推施工的大跨度波形钢腹板pc组合梁为例,采用板壳实体模型详细计算了组合梁在顶推过程中各个部分构件的受力特性。揭示了箱梁不同位置处截面上顶底板混凝土的应力变化规律、支墩反力变化情况和梁体的变形等,可供分析计算同类桥梁结构受力参考。

施加了预应力的波形钢腹板pc组合梁在桥梁顶推施工过程中,预应力钢束的实际应力在不断发生变化,为了详细了解预应力在箱梁顶推过程中的变化情况,以国内第一座采用整体式顶推施工的大跨度波形钢腹板pc组合梁为例,采用板壳实体模型详细模拟了波形腹板组合箱梁的结构和具体的体内、体外预应力,计算了顶推施工过程中每根预应力钢束的具体应力变化情况及对混凝土顶底板应力变化情况.

桃花峪黄河大桥跨大堤桥上部结构采用单箱单室波形钢腹板变截面箱梁,采用上、下翼缘板连接方式,节段之间钢腹板采用贴角搭接焊,其多项指标居国内同类型桥梁第一。针对该波形钢腹板连续梁的结构特点,介绍了波形钢腹板加工、安装、定位及钢腹板焊接技术,不仅节约了大量的人力和设备投入,而且节约了施工成本。

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波形钢腹板pc组合箱梁结构具有自重轻、抗震性能好、预应力效率高、耐久性高、受力明确、施工方便以及造型美观等特点。结合前山河特大桥的设计过程，对波形钢腹板pc组合箱梁结构的设计方法做了探讨，为以后同类型结构的设计提供参考。

波形钢腹板

1 波形钢腹板pc组合连续梁桥设计 1波形钢腹板pc组合箱梁的特点 波形钢腹板预应力混凝土（pc）组合箱梁结构是一种新型的钢—预应力混凝土组合结构(图1)。 图1波形钢腹板箱梁 这种组合箱梁结构的特点是：占自重25％左右的腹板采用轻型波形钢板，大幅度减轻了箱梁的 自重，使基础工程在内的下部结构减少，从而降低了材料用量和造价。由于不需要混凝土腹板，相 应减少了钢筋和模板的拼装、拆除作业，缩短了工期。在结构上看，波形钢腹板pc组合箱梁充分利 用了混凝土抗压，波形钢腹板质轻、抗剪屈服强度高的优点。 波形钢板最早应用在船舶、集装箱以及机翼地制造中，后来开始应用在民用建筑之中，瑞典早 在二十世纪六十年代，就将冷轧波形钢板梁用于较大跨径的屋顶主梁。这种波形钢腹板因其在轴向 为折叠状板，当受到轴向预压力作用时能自由压缩，因此由上、下混凝土翼板的徐变、干燥收缩产 生的变形

波形钢腹板组合箱梁桥

波形钢腹板桥是近年来兴起的一种新型桥,具有自重较轻,造价低,克服传统混凝土刚构固有缺陷的特点。本文以这种新型结构桥梁花天河大桥为背景,对其主梁、波形钢腹板、连接件、预应力体系施工等方面设计进行了介绍。