第２９卷第２期 ２ ０ ０ ７年４月 铁 道 学 报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＨＥ ＣＨＩＮＡ ＲＡＩＬＷＡＹ ＳＣ）ＣＩＥＴＹ ＶｏＩ．２９ Ｎｏ．２ Ａｐｒｉｌ ２００７
文章编号：１００１—８３６０（２００７）０２—００８９—０７
人字形桥梁中薄壁直箱梁结构性能的矩阵分析
卢彭真 ， 赵人达 ， 张俊平
（１．西南交通大学土木工程学院，四川成都 ６１００３１；２．广州大学土木工程学院，广东广州 ５１０００６）
摘要：人字形桥梁由于采用了薄壁箱梁结构，其约束扭转、畸变效应及剪力滞比较突出。另外，人字形桥梁分 叉结构的相互联系和制约作用，又使得约束扭转效应更加显著。同时随着宽翼缘箱梁结构使用的增加，人字形桥 梁结构中薄壁直线箱梁仅以初等梁理论每个节点只有６个自由度的计算方法难以较好把握结构的受力行为。因 此，本文基于初等梁理论及梁格理论分析方法的基础上，通过增加自由度的分析方法，在考虑初等梁受力特性的 基础上同时考虑约束扭转、畸变角、畸变翘曲及剪力滞效应等薄壁箱梁结构的受力特点，并建立每节点１Ｏ个自由 度的人字形薄壁箱梁空间有限元分析单元，推导出单元的刚度矩阵及编制出相应的有限元分析程序，以解决宽翼 缘薄壁箱梁的结构性能分析问题。通过算例分析表明，验证了本文方法的可靠性，便于实际应用，具有较高的工 程使用价值。 关键词：人字形桥梁；单元刚度分析；薄壁直箱梁；有限元 中图分类号：Ｕ４４８．２１ 文献标志码：Ａ
Ｍａｔｒｉｘ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｂｅｈａｖｉｏｒｓ ｏｆ Ｔｈｉｎ。‘ｗａｌｌｅｄ
Ｓｔｒａｉｇｈｔ－－ｌｉｎｅ Ｂｏｘ Ｇｉｒｄｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｙ－‘ｓｈａｐｅ Ｂｒｉｄｇｅｓ
ＬＵ Ｐｅｎｇ—ｚｈｅｎ ， ＺＨＡＯ Ｒｅｎ－ｄａ ， ＺＨＡＮＧ Ｊｕｎ—ｐｉｎｇ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００３１，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０００６，Ｃｈｉｎａ）
薄壁箱梁截面抗扭参数的简化计算方法_图文.
第２０卷第２期
２００７年３月
中国
ＣｈｉｎａＪｏｕｒｎａｌ公路
学
报
ｏｆＨｉｇｈｗａｙａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔ
Ｖ０１．２０ＮＯ．２
Ｍａｒ．２００７
文章编号：１００１—７３７２（２００７）０２—００７２—０５
Ｏ
薄壁箱梁截面抗扭参数的简化计算方法
徐秀丽１?２，王曙光２，刘伟庆２，李升玉２
（１．东南大学交通学院，江苏南京２１００９６；２．南京工业大学土木工程学院，江苏南京２１０００９）
摘要：通过对薄壁箱形截面杆件扭转特性的分析，提出利用空间有限元分析软件的分析功能来计算薄壁箱梁截面几何特性参数的新途径。建立空间悬臂梁模型，其截面为所要计算的薄壁箱形截面，在梁悬臂端施加集中扭矩，根据分析求得梁悬臂端相邻截面的扭转角和截面变形，即可推算出该薄壁箱形截面的抗扭参数。为提高计算精度，可按精确截面形式输入。结果表明：该方法的实施过程简单，计算结果精度高，用户借助于自己熟悉的任何空间有限元分析软件均能实现这一功能。关
键词：桥梁工程；薄壁箱梁截面；空间有限元分析；抗扭参数；计算方法中图分类号：Ｕ４４８．２１３
文献标志码：Ａ
ＳｉｍｐｌｉｆｉｅｄＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｆｏｒＴｏｒｓｉｏｎＰａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆ
Ｔｈｉｎ－ｗａｌｌｅｄＢｏｘＧｉｒｄｅｒＳｅｃｔｉｏｎ
ＸＵ
Ｘｉｕ—ｌｉｌ?２，ＷＡＮＧ
Ｓｈｕ—ｇｕａｎ９２，ＬＩＵ
Ｗｅｉ—ｑｉｎ９２，ＬＩ
Ｓｈｅｎｇ—ｙｕ２
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ；
２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００９，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｅｗａｐｐｒｏａｃｈｏｆｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｔｈｅ
第２２卷第３期 ２００６年９月 长沙交通学院学报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＨＡＮＧＳＨＡ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ Ｖ０１．２２ Ｎｏ．３ Ｓｅｐ．２００６
文章编号：１０００—９７７９（２００６）ｏ３—００１１一ｏ４
单箱双室箱梁截面扭转中心位置的确定
李学罡，李斌
（长沙理工大学桥梁与结构工程学院，湖南长沙４１００７６）
摘要：根据薄壁箱梁的结构特点，推导出扭转中心位置的显式表达式，并对该表达式进行 了参数分析。计算结果表明：该式不仅适用于单箱双室箱梁截面，在变换参数的情况下还适 用于单箱单室箱梁截面、矩形截面、兀型截面、槽型截面以及Ｔ型截面等开口截面扭转中心 的确定。 关键词：单箱双室箱梁；扭转中心；参数分析 中图分类号：ＴＵ３３ ８ 文献标识码：Ａ
箱形截面具有良好的结构性能，在箱梁的弯扭计算中需要确定扭转中心的位置…。扭转中心是由
截面的几何形状和尺寸决定的。以往的研究往往只给出了确定扭转中心的一般计算方法，未给出扭转 中心计算公式的显式表达式，给计算带来诸多不便。在文献［２，３］中，作者根据箱梁的实际情况，考虑
箱梁顶板和翼缘板不同厚度，推导给出了单箱单室箱梁扭转中心位置计算的显式表达式，方便了箱梁结 构分析与计算应用，但研究成果仅限于单箱单室截面箱梁。在本研究中，所研究的单箱双室箱梁截面是 桥梁工程中常用的截面，在参数变化时，所得到的扭转中心公式还可以适用于单箱单室截面箱梁及其他
开口薄壁截面梁，因此，具有广泛的适用性。
１单箱多室箱梁截面扭转中心计算原理
考察如图１所示的单箱ｎ室箱梁截面，该截面上有一条纵向对称轴，由薄壁梁弯曲理论可知，扭转 中心必在纵向对称轴上 。为了确定扭转中心Ｋ点在纵向对称轴上的位置，可取截面形心Ｃ为坐标原 点，以纵向对称轴为Ｙ轴，建立直角坐标系Ｃｘｙ，见图１（ａ），并设扭转中心Ｋ点的坐标为（Ｏ， ）。
Ｊ ．ｙ ① ⑨
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・６８・ 北 方 交 通 ２０１３
薄壁台桥梁的改造设计
邓学军
（辽宁省交通规划设计院，沈阳１１０１６６）
摘要：通过对一座薄壁台桥梁的加宽改造设计的介绍，阐述了一种在公路桥涵中较少采用的双排桩薄壁台 的设计方法和思路，不但可减少工程造价，还能减短工期，而且也比较美观，为此类型桥梁的加宽改造方案提供了 选择。 关键词：加宽改造；双排桩薄壁台；桥台抗震设计 中图分类号：Ｕ４４２．５ ３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７３～６０５２（２０１３）０１一ＯＯ６８—０３
随着我国国民经济的发展，许多现有道路承受 着交通量增长所带来的交通压力，不少现有的公路
需要进行加宽改造，本文介绍的加宽改造项目为锦 山分离式立交，位于赤峰境内，是大庆至广州高速公 路赤峰至茅荆坝（蒙冀界）段高速公路的一段，原有
锦山至茅荆坝公路全长６７．Ｏｋｒａ，按旧规范山岭重丘 区一级公路标准设计，计算行车速度６０ｋｍ／ｈ，路基 宽度２０ｍ，沥青混凝土高级路面。加宽后本项目采
用双向四车道高速公路标准，设计速度１００ｋｍ／ｈ，路 基宽度２６．０ｍ，新设计施工的桥涵设计荷载采用公 路一Ｉ级，利用原桥涵维持原有荷载等级即汽车一 超２０级，挂车一１２０。 １ 加宽处理方案的提出
锦山分离式立交（中心桩号Ｋ４５＋３９５．５０）原桥 设计孔径１—２０ｍ，设计交角１０８。，检测评定为Ⅱ类
桥，上部为简支先张法预应力混凝土空心板，下部为 薄壁台、桩基础。 根据现场调查显示，原桥结构存在一定病害，桥 下净高也不足，而且原设计未采用台前支撑粱。由
于新路线超高进行了大的调整，纵段也进行了抬高。 纵断抬高后，桥台处填土高度接近７．５ｍ。该桥处地 质钻孔表明有粉质粘土层，且原桥桩基为摩擦桩，桩 长较短（１１ｍ长），采用普通的薄臂台桩基础，则水 平变位大，原桩承载力不够，经综合考虑，可行设计‘
［４］臧德胜，李安琴．钢管混凝土支架的工程应用研究［Ｊ］．岩土工程 学报，２００１（０３）． 【５］陈建．门式钢管模板支架受力性能研究［Ｊ］．中南大学，２０１１ （０２）． ｆ６］宋志洪．贝雷梁钢管柱支架在同安湾大桥中的应用［Ｊ］．铁道标 准设计，２００８（０８）． ［７］王磊，杨培诚，王佳．ＭＩＤＡＳ／Ｃｉｖｉｌ在钢管桩支架设计中的应用 ［Ｊ］．交通科技，２０１０（ｓ１）． ［８］刘志勇．某立交桥箱梁钢管支架设计与施：［控制（Ｊ］．辽宁交通 科技，２００５（１１）． ［９］益德清．扣件式钢管脚手架与模板支架的设计计算［Ｊ］．浙江建 筑，２００２（０３）．
