钢—混凝土连续组合梁桥的理论分析和试验研究
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钢—混凝土混合梁连续刚构桥结构性能研究钢-混凝土混合梁连续刚构桥是一种新型梁式桥, 它是将连续刚构桥主跨跨中的一段混凝土箱梁替换为钢箱梁, 混凝土梁和钢箱梁在结构层次上连接在一起共同构成了连续刚构桥的主梁局部。
本文以某连续刚构桥为工程依托,将该连续刚构桥中跨跨中42米的混凝土箱梁替换为钢箱梁, 试设计了一座钢- 混凝土混合梁连续刚构桥, 并对其进行分析, 主要研究内容包括以下几个方面:(1) 基于有限元理论, 采用Midas Civil 大型有限元软件建立连续刚构桥的全桥梁单元模型, 并结合现有钢-混凝土混合梁连续刚构桥的结构参数和前人研究成果, 将连续刚构桥中跨跨中42 米混凝土箱梁替换成钢箱梁, 建立钢-混凝土混合梁连续刚构桥的全桥模型, 并对该桥进行结构验算,为后面的计算研究做铺垫。
(2) 以试设计的混合梁连续刚构桥为根底, 并对其结构参数进行分析, 主要包括在恒载和活载分别作用下, 边中跨比和钢梁长度与中跨跨径之比对混合梁连续刚构桥受力性能的影响, 结果说明恒载作用下, 跨中弯矩随着边中跨比的增大而减小,随着钢梁长度与跨径之比的增大而减小;活载作用下,中跨跨中最大应力随着边中跨比的增大而增大, 随着钢梁长度与跨径之比的增大而减小。
(3) 通过连续刚构桥和混合梁连续刚构桥的有限元模型, 分析比照连续刚构桥和混合梁连续刚构桥在典型静力荷载工况下的结构变形和受力特征, 比照其应力分布和位移情况结果说明自重作用下混合梁连续刚构桥的跨中位移和墩顶弯矩都较连续刚构桥小, 活载作用下连续刚构桥的位移和应力都较连续刚构桥稍大。
(4) 比照分析连续刚构桥和混合梁连续刚构桥的动力特性, 并且分别对不同墩高差和不同墩高两种参数下的连续刚构桥和混合梁连续刚构桥的动力性能进行研究, 结果说明连续刚构桥和混合梁连续刚构桥的一阶振型均为体系纵飘, 混合梁连续刚构桥的一阶自振频率较连续刚构桥大; 随着主墩高差和主墩高度的增大,两座桥梁的振型频率根本上都呈减小的趋势, 而且主墩高差和主墩高度对两座桥的振型模态均有较大影响。
钢—混凝土组合梁板体系的试验研究与理论分析**钢—混凝土组合梁板体系的试验研究与理论分析**1. 研究背景钢—混凝土组合梁板体系以其优越的结构特征及应用前景越来越受到关注,近年来已经有屡有尝试应用在实际工程中,具有重要的理论及实用价值。
因此,本文将通过实验研究与理论分析研究钢—混凝土组合梁板体系,以期获得关于该结构本身的有价值的理论依据,为未来更广泛的应用提供参考。
2. 实验研究(1)实验试件结构设计。
钢—混凝土组合梁板实验试件主要由纵向钢筋所固定的混凝土梁板层,以及上、下端翼缘钢板组成。
通过对实验研究件材料、尺寸及构件内荷载的详细设计和计算,确定了试件的尺寸、材料及实验参数。
(2)实验方法。
采用加载—失重法开展了试验,并采用侧向转移式加载器、位移计、载荷计等相应的装置,对试件在不同剪切荷载作用下的变形、构件的损伤和破坏程序、构件内力变化等状态均进行了详细的观测和测量。
3. 理论分析(1)建立分析模型。
根据原理,确定相关参数,建立数值分析模型;同时,根据实际情况做出相应的假定,确保模型的简单方便,加速计算过程。
(2)计算分析。
选择计算机软件,建立模型,输入基本数据,结合建模假定,计算有关参数并得出结论,与实验数据进行比较,分析组合梁板体系的变形、损伤和破坏程序,以及构件内力变化等情况。
4. 结论利用实验研究技术与理论分析相结合,对钢—混凝土组合梁板体系进行了有力的研究。
得出以下结论:(1) 钢—混凝土组合梁板体系具有明显的弹性塑性特征,其受力性能与单件混凝土构件相比有明显的提高。
(2) 研究结果表明,该体系的抗剪强度受纵向钢筋的含量和分布有明显的影响,加载类型和梁板厚度也会对钢—混凝土组合梁板体系的受力性能产生影响。
(3) 实验和理论分析结果表明,该体系具有较高的受力性能及良好的应用前景。
本文通过实验研究与理论分析,对钢—混凝土组合梁板体系进行了有力的研究,提出了设计参数,以及抗剪强度受加载类型和梁板厚度影响的等宝贵的理论结论,为未来开展更加深入的研究提供参考。
曲线段钢—混凝土组合连续梁桥受力行为数值研究曲线段钢—混凝土组合连续梁桥是一种新型的桥梁结构形式,它将钢结构和混凝土结构相互融合,同时充分发挥了两种材料的优势,使得结构更为轻盈、耐久、美观。
在该结构中,钢筋混凝土桥面板与钢箱梁通过连接件相互连接,形成一体化的受力体系。
为了研究曲线段钢—混凝土组合连续梁桥的受力行为,可以采用有限元数值模拟方法进行分析。
该方法可以对桥梁结构的各个部位进行细致的建模,考虑各种受力因素的影响,并计算结构的应力、应变和变形等参数。
具体来说,数值研究的步骤包括以下几个方面:
1. 建立数值模型:根据实际的桥梁结构形式和尺寸参数,借助
计算机软件建立相应的三维有限元模型。
2. 确定边界条件:根据实际情况设置桥梁的荷载、支座约束和
边界条件等信息,以保证模拟结果的准确性。
3. 分析桥梁受力行为:采用有限元方法,在荷载作用下,分析
曲线段钢—混凝土组合连续梁桥各个部位的应力、应变和变形等参数,并对其受力行为进行评估和优化。
4. 对比试验结果:将数值模拟结果与实际试验数据进行对比,
验证数值研究的准确性和可靠性。
总之,通过数值研究曲线段钢—混凝土组合连续梁桥的受力行为,可以更好地了解该结构的力学特性和工作性能,为其设计和施工提供科学依据。
同时,也有助于改进和优化该结构的设计方案,提高桥梁
的质量和安全性。
实例分析钢—混凝土组合连续箱梁桥的应用1、前言钢-混凝土组合结构能充分发挥钢材和混凝土的优势性能,与混凝土结构相比能有效减轻结构自重,与钢结构相比能显著提高结构刚度和稳定性能并节省钢材用量,具有良好的经济特性和技术特性,经过几十年的发展被广泛应用于工程实践[1]。
特别是钢-混凝土组合连续箱梁,具有抗弯抗扭刚度大、整体性强、抗震性能好、跨越能力强和快速施工等优点,在桥梁工程建设中被广泛采用。
欧美及日本等发达国家,钢-混凝土组合连续箱梁桥已发展相对成熟,最大跨度已突破200m[2]。
在我国钢-混凝土组合连续箱梁桥的应用较欧美等国落后,但随着我国交通基础建设步伐加快及桥梁工程技术的发展,钢-混凝土组合连续箱梁桥因其本身结构优势和快速施工的特点,逐步广泛应用于中等跨径的城市高架桥梁,尤其是近年来建成及在建的几座知名跨江、跨海桥梁的非通航桥或引桥,出于降低阻水率及结构耐久性等考虑,采用了较大跨度的钢-混凝土组合连续箱梁桥结构,本文将结合几座具体工程实例对钢-混凝土组合箱梁桥在我国的应用进行介绍。
2、武汉二七长江大桥深水区非通航桥武汉二七长江大桥是武汉市二环线的控制性工程,综合结构受力、排洪、跨径协调、景观及用钢量等因素,该桥非通航深水区桥梁采取了6×90m等高钢-混凝土组合连续箱梁桥结构,上、下游分幅布置,双幅桥宽29.5m[3]。
每幅主梁截面采用单箱单室对称倒梯形截面,顶宽14.7m,底宽6.3m,梁高4m,由钢槽形梁和混凝土桥面板通过剪力栓钉连结构成,通过梁体整体横向旋转实现2%的横向坡度设置,跨中标准横断面如图2-1所示。
图2-1 跨中标准横断面(mm)由于结构为钢-混凝土组合连续箱梁结构,中间支点前后附近存在负弯矩区段,此区段内钢梁处于受压区,混凝土桥面板处于受拉区,钢梁和混凝土桥面板受力均不利。
为防止负弯矩区段混凝土桥面板应拉应力而开裂,常用的方法有压载配重法、张拉纵向预应力、支点升降法及混合法[4],经分析比选该桥采取了通过主墩和临时墩共同参与的支点升降法,对负弯矩区段混凝土桥面板施加预应力,从而满足抗裂要求。
钢混凝土组合结构桥梁研究新进展一、本文概述随着科技的不断进步和工程需求的日益增长,钢混凝土组合结构桥梁作为一种高效、经济且具备优良性能的结构形式,在桥梁工程中得到了广泛应用。
本文旨在综述钢混凝土组合结构桥梁的最新研究进展,包括其设计理论、施工技术、性能评估以及在实际工程中的应用案例。
文章首先介绍了钢混凝土组合结构桥梁的基本概念和特点,然后重点分析了近年来国内外在该领域的研究成果和创新点,最后展望了未来的发展趋势和挑战。
通过本文的阐述,希望能够为相关领域的学者和工程师提供有价值的参考,推动钢混凝土组合结构桥梁技术的进一步发展和优化。
二、钢混凝土组合结构桥梁的设计理论与方法钢混凝土组合结构桥梁的设计理论与方法是近年来研究的热点领域。
随着材料科学、计算力学和设计理念的进步,这种结构形式的桥梁设计理论得到了极大的丰富和发展。
在设计理论方面,钢混凝土组合结构桥梁的设计需要综合考虑钢材和混凝土的受力特性,以及两者之间的相互作用。
目前,研究者们已经建立了一套相对完善的设计理论体系,包括组合梁、组合板、组合柱等多种组合构件的设计方法。
这些理论方法综合考虑了材料的非线性、构件的截面形状、荷载类型等因素,使得设计更加精细化、准确化。
在设计方法上,钢混凝土组合结构桥梁的设计通常采用极限状态设计法,即根据结构在极限状态下的受力性能和变形要求,确定结构的截面尺寸和配筋。
随着计算机技术的快速发展,有限元分析、参数优化等数值方法也被广泛应用于钢混凝土组合结构桥梁的设计中,为设计师提供了更加便捷、高效的设计工具。
随着对结构性能要求的提高,钢混凝土组合结构桥梁的设计也开始注重全寿命设计、耐久性设计等方面。
这些新的设计理念要求在设计阶段就充分考虑结构在使用过程中的性能退化、维修加固等因素,从而确保结构在整个生命周期内都能满足性能要求。
钢混凝土组合结构桥梁的设计理论与方法在不断发展和完善中。
随着新材料、新工艺、新技术的不断涌现,未来这种结构形式的桥梁设计将更加精细化、智能化、环保化。
项目名称:达到国5排放标准要求的汽车尾气净化催化剂推荐奖种:技术发明类主要完成单位:福州大学、福建朝日环保科技开发有限公司主要完成人:魏可镁、肖益鸿、翁希明、蔡国辉、詹瑛瑛、郑勇知识产权证明目录:1、发明专利:汽车尾气三元催化剂及其制备方法(专利号:ZL02125000.6 )2、发明专利:汽车尾气净化器高性能纳米组合催化涂层材料及其制备方法(专利号:ZL200810070757.2)3、实用新型专利:长跨度微孔阵列通孔检测仪(专利号:ZL201020284431.2)4、实用新型专利:气动双头螺杆锁紧夹头(专利号:ZL201020281986.1)5、实用新型专利:物料烘干送料机(专利号:ZL201020285145.8)6、实用新型专利:一种焊接工装(专利号:ZL201020279725.6)7、实用新型专利:零件装配压装工装(专利号:ZL201020280178.2)8、实用新型专利:法兰焊接专机(专利号:ZL201020280206.1)9、实用新型专利:氧传感器法兰及应用该氧传感器座的三元催化器(专利号:ZL200920137069.3)项目简介:在国家科技部、省科技厅的支持下,福州大学化肥催化中心尾气课题组在魏可镁院士的率领下,自1996年开始始终坚持以产业化为目标,研发的FD汽车尾气催化剂在国内与巴斯夫、优美克、庄信等外企竞争中脱颖而出,成功进入一汽、长丰、江铃等主流汽车厂,产品性能满足国5排放标准要求,并批量供货。
研究和开发具有长寿命高转化效率的催化剂,关键在于以下高性能催化基础材料和催化剂制备工艺的自主创新。
主要技术发明创新点:1、催化材料制备方法及其结构组成创新。
1.1发明了共沉淀法结合常压水热回流技术合成均相铈锆纳米复合氧化物储氧材料,该方法工艺简单,效率高,合成的材料具有高比表面、高储氧和耐高温性能。
1.2发明了分步共沉淀法制备具有“类核壳结构”氧化铝纳米复合氧化物材料,这种方法能对材料的表面结构进行调变,合成的材料在1100℃高温下焙烧4小时后仍有100m2/g以上比表面积。
钢混组合梁荷载试验分析研究摘要:钢混组合梁是现今公路工程桥梁常采用的结构形式,施工方便,跨越能力大的条件,许多大跨径桥梁都采用钢混组合梁。
为了对其使用性能和效果有更深入的理解和认识,需要荷载试验来完成。
本文以某高速钢混组合梁桥为依托,根据荷载试验数据和理论数据作对比,对桥梁结构状态进行安全评估;并为同类桥梁的设计理论和施工技术的完善提供依据。
考察桥梁结构在正常使用荷载作用下的实际工作状态,为桥梁运营、养护和管理提供技术依据。
关键词:钢混组合梁;荷载试验;评估;养护1 概述全桥左幅共3联:(3×40+30)+60+30,右幅共3联:(2×40+2×30)+60+30;上部结构第2联采用钢砼叠合梁,其余联采用预应力砼(后张)简支T 梁,桥面连续。
钢混叠合梁高度h为3.0m,宽度为12.6m,腹板厚度为14mm,底板厚度为26mm、30mm和34mm,上翼缘板厚度为22mm、26mm和30mm。
底板纵向加劲肋宽度为216mm,厚度为18mm,腹板水平加劲肋宽度为140mm,厚度为12mm,腹板竖向加劲肋宽度为180mm,厚度为16mm。
下部结构0号桥台采用肋板台,6号桥台采用柱式台,桥墩采用柱式墩,墩台采用桩基础。
其断面图详见图 1所示。
图1标准断面图(单位:cm)2 静载试验内容及方法桥梁静载试验的主要检测内容为测定试验荷载作用下桥梁主要控制截面应力和变形,以便确定桥梁的真实受力状态、使用性能、安全度,最终对试验结构的可靠性及是否满足有关公路桥梁规范及设计要求做出评价。
通过测量桥梁结构在静力荷载作用下各控制截面的应力以及结构变形,从而确定桥梁结构实际工作状态与设计期望值是否相符,是检验桥梁性能(如结构的强度、刚度)、工作状态、验证设计理论、检验施工质量最直接最有效的办法。
2.1 静载测试工况根据桥型结构特点,同时结合现场测试条件,按照测试工作高效、准确、有效的原则,本次桥梁静载试验设置2个工况。
桥梁钢—混凝土组合结构设计原理(第二版),2017一、绪论1.1 组合结构的概念桥梁钢—混凝土组合结构是一种由钢结构和混凝土结构组合而成的结构,在桥梁工程中具有广泛的应用。
1.2 发展历史组合结构在桥梁工程中的应用可以追溯至19世纪,随着材料科学和结构设计理论的不断发展,组合结构的设计原理也得到了不断完善。
二、桥梁钢—混凝土组合结构的优势2.1 结构性能优越钢和混凝土两种材料各自具有不同的优势,组合结构能够充分发挥两种材料的性能,提高桥梁的承载能力和抗震性能。
2.2 施工便利钢—混凝土组合结构能够充分利用工厂化生产的优势,实现模块化设计和快速施工。
三、桥梁钢—混凝土组合结构设计原理3.1 结构设计原则组合结构的设计原则包括梁板结构设计、腹板设计、节点设计等方面,需要考虑材料的组合、连接和受力性能。
3.2 荷载分析在进行组合结构设计时,需要对荷载情况进行详细的分析,包括静载荷、动载荷以及风荷载等。
四、桥梁钢—混凝土组合结构设计方法4.1 构件设计桥梁钢—混凝土组合结构的设计需要对构件进行合理的设计,包括梁板、腹板、拉杆等构件的设计。
4.2 连接设计钢—混凝土组合结构的连接设计是关键,需要考虑连接的刚度、强度和耐久性,以确保整个结构的稳定性和安全性。
五、桥梁钢—混凝土组合结构的应用5.1 欧洲经典案例欧洲地区有许多著名的桥梁钢—混凝土组合结构案例,例如米兰大桥、巴黎埃菲尔铁塔等。
5.2 我国发展现状近年来,随着我国桥梁建设的快速发展,桥梁钢—混凝土组合结构在我国也得到了广泛应用,例如深圳湾大桥、杭州湾大桥等。
六、桥梁钢—混凝土组合结构的未来发展随着材料科学和工程技术的不断进步,桥梁钢—混凝土组合结构在未来将会有更广阔的发展前景,可以结合新材料和新技术,实现轻质化、高强度化和耐久性的提升。
七、结论桥梁钢—混凝土组合结构作为一种高效、节能、环保的结构形式,在桥梁工程中具有重要的应用价值。
相信随着工程技术的不断进步和设计理论的不断完善,将会有更多具有创新性的桥梁钢—混凝土组合结构问世,为桥梁工程的发展贡献更多力量。
简支钢—混组合梁桥连续桥面力学特性的研究简支钢-混组合梁桥连续桥面力学特性的研究引言在现代交通建设中,桥梁作为连接城市的重要交通枢纽,承载着重大的交通负荷。
为了保证桥梁的安全可靠运行,对桥梁结构的力学性能进行研究是至关重要的。
本文将对简支钢-混组合梁桥的连续桥面力学特性进行研究,并探讨其在桥梁工程中的应用。
一、简支钢-混组合梁的特点简支钢-混组合梁是一种结构新颖的桥梁形式,其由钢-桥面板和混凝土梁体组成。
相较于传统的钢桥和混凝土桥,简支钢-混组合梁具有以下特点:1. 梁体与桥面板的刚度协调性好,有利于分担荷载,提高桥梁的整体刚度。
2. 梁体采用混凝土材料,可以发挥混凝土的高强度、耐久性和延性等优点。
3. 桥面板采用钢材料,可以提高桥面板的抗弯刚度和承载能力。
4. 由于采用了两种材料的优点,简支钢-混组合梁在承载能力、安全性和经济性方面都具有较大优势。
二、简支钢-混组合梁连续桥面的力学特性1. 钢-桥面板的作用钢-桥面板可以实现桥面板的横向稳定和承载功能。
2. 混凝土梁体的作用混凝土梁体能够承担横向的桥梁荷载,并通过与桥面板的粘结传递荷载,提高桥梁的整体刚度。
3. 荷载传递机理荷载通过梁体和桥面板的联系,从桥面板传递到梁体,再通过梁体传递到桥墩。
合理的荷载传递机理是保证桥梁稳定运行的关键。
三、简支钢-混组合梁在桥梁工程中的应用1. 技术应用简支钢-混组合梁可以应用于不同类型的桥梁,如公路桥、铁路桥等,具有广泛的适用性。
2. 施工优势采用简支钢-混组合梁可以减少施工时间,降低施工难度,并提高工程质量。
3. 经济性简支钢-混组合梁在施工过程中节省了大量的人力和物力资源,具有较高的经济效益。
4. 工程实例国内外许多桥梁工程都采用了简支钢-混组合梁结构,如中国的长清黄河大桥、美国的金门大桥等。
结论简支钢-混组合梁桥的连续桥面力学特性的研究在桥梁工程中具有重要意义。
研究表明,简支钢-混组合梁桥具有良好的刚度和强度特性,能够承受较大的荷载。
曲线钢-混凝土连续结合梁桥结构性能研究的开题报告一、选题背景和意义曲线钢-混凝土连续结合梁桥结构是一种新型的桥梁结构,经过实践应用证明,在满足桥梁承载力和刚度的基础上,可大幅度减小桥面板的厚度和混凝土用量,从而降低了施工难度和工程造价。
然而,这种结构在曲线部位处,由于曲线半径的变化和惯性效应,会出现边角拉伸、剪切变形等突出问题,对其结构性能产生较大影响。
因此,对于曲线钢-混凝土连续结合梁桥的结构性能进行深入研究具有重要意义。
二、研究内容和方法本研究旨在探究曲线钢-混凝土连续结合梁桥在曲线部位的结构性能,重点研究该结构在曲线处的变形、应力和振动特性,并分析其破坏机制。
本研究将采用有限元分析方法,建立曲线钢-混凝土连续结合梁桥的有限元模型,并使用ANSYS软件进行计算分析。
三、预期成果和意义通过对曲线钢-混凝土连续结合梁桥的结构性能进行研究,可以深刻认识该结构在曲线部位出现的问题和破坏机制,为该结构的设计和施工提供重要的参考依据和技术支持。
同时,本研究对于推广曲线钢-混凝土连续结合梁桥的应用,提高城市桥梁建设质量和技术水平,具有重要的社会和经济价值。
四、研究进度安排第一年:文献综述和有限元模型的建立;第二年:模型参数的校正和计算分析;第三年:数据处理与结果分析,论文撰写。
五、参考文献1. Kotsovos, M. D. (2004). Structural Steelwork and Bridge Bearings: Parts 1 and2. Elsevier.2. Girão Coelho, A. M., & Freire, J. L. (2005). Non-linear analysis of concrete-filled steel tubular arches. Journal of Constructional Steel Research, 61(3), 295-312.3. El-Batanouny, M. K., Ni, Y. Q., & Chen, W. F. (2008). Cyclic behaviors of concrete-filled steel tube columns under large axial and lateral deformations. Journal of Constructional Steel Research, 64(2), 169-184.4. Narayanan, R., & Das, B. M. (2008). Earthquake-resistant building design using shape memory alloy braces. Engineering Structures, 30(5), 1545-1553.。