弯桥研究现状综述
浅谈道路桥梁设计的现状与改善措施

浅谈道路桥梁设计的现状与改善措施道路桥梁是城市交通运输系统中不可或缺的重要组成部分,它在促进交通便利、经济发展、社会交流等方面起着至关重要的作用。
目前我国道路桥梁设计存在一些问题,如设计标准滞后、结构设计复杂、施工难度大等等,因此需要对其进行改善和提升。
本文将就浅谈道路桥梁设计的现状与改善措施进行探讨。
一、现状分析1.设计标准滞后目前我国的道路桥梁设计标准还存在一定的滞后性,无法完全满足日益增长的交通需求和安全要求。
许多设计标准缺乏科学性和前瞻性,导致在工程实践中出现了一些设计缺陷和问题。
2.结构设计复杂随着城市化进程的加快和城市交通流量的增大,要求道路桥梁的结构设计更为复杂和精密,以满足不同地质环境和交通流量的需求。
目前设计中的结构设计仍然存在一定的不足,导致在实际使用中出现了一些安全隐患。
3.施工难度大受限于城市环境和道路桥梁属性,道路桥梁的施工难度较大,需要面对复杂多变的地质条件、交通环境、社会影响等问题。
在设计中需要对施工难度进行充分的考虑,以保障施工的顺利进行。
二、改善措施1.加强设计标准的科学性和前瞻性为了满足日益增长的城市交通需求和安全要求,需要加强道路桥梁设计标准的科学性和前瞻性。
可以通过对现有标准的评估和比较,借鉴国外先进经验,完善和更新设计标准,以确保道路桥梁设计符合需求和规范。
通过优化道路桥梁的结构设计,可以提高其安全性和使用性。
可以采用先进的设计理念和技术,如结构优化设计、新型材料应用、减震设计等,以满足不同地质条件和交通流量的需求,从而提高道路桥梁的承载能力和使用寿命。
在道路桥梁设计中需要充分考虑施工难度,确保设计方案的可行性和施工性。
可以通过对施工环境和社会影响进行充分的分析和评估,提前规划施工方案和技术,降低施工难度和风险。
道路桥梁设计的现状存在一定的问题,但通过加强设计标准的科学性和前瞻性、优化结构设计、充分考虑施工难度等改善措施,可以提升道路桥梁设计水平,满足日益增长的城市交通需求和安全要求。
浅析弯梁桥的存在问题及构造设想

2 存在 的 主要 问题
弯桥中以连续弯 箱粱桥 的 应用最 为广泛 ,为 了美观 和
增 加桥 下透 空 度 , 中 间 墩 大 多 采 用 独 柱 墩 ,有 时 还 将 个 别
做得比内侧腹板 高 ,同时 外侧 防撞栏 也长 于 内侧 ,这样就 使上部梁体的重 心 向外偏 离桥轴 线 ,在梁 内产 生扭矩 ;叉 由于弯桥的 “ 弯扭耦 合” 作用 ,产生 耦合扭 矩 :梁 内的扭
而且 产 生 径 向位 移 6。 以 如果 选 择 的施 工 时 间 不 当造 成施 ,所 工 阶段 与 运 营 状 态 下 温 差 较 大 ,并 且 梁 的 半 径 较 小 ,联 长 较 大 的 话 ,则 梁 将 产 生 较 大 的 径 向位 移 。 如 果 将 梁 进 行 径 向 约 束 ,而 梁 的 横 向 刚 度 又 比较 大 , 不 可 避 免 地 产 生 比较 将 大 的横 向 力 , 成 结 构 破 坏 。 上 面 所 举 的 B立 交 即 属 此 情 造
上 述 的 A 立 交 匝 道 桥 , 运 营 阶 段 , 开 裂 的 固 结 墩 解 在 将 除 , 梁 固结 变 为 铰接 。运 营 一段 时 间 后 在 联 端 的双 支 座 中 , 墩
内侧支座处于脱空状态。支座脱空是弯桥经常碰到 的问题。
23 梁体 向外 侧 移 和 翻 转 .
况 , 以弯 梁桥 的设计 中温度的影 响I 引起特别的重现 : 所 立该
浅谈道路桥梁设计的现状与改善措施

浅谈道路桥梁设计的现状与改善措施近年来,随着城市化的快速发展,道路桥梁建设逐渐得到了高度重视。
然而,在经济效益与设计质量之间的平衡问题上,经济效益经常占据优势,导致了一些工程设计质量的下降,从而带来了建设安全风险的增加。
因此,必须对道路桥梁设计的现状进行深入分析,提出相应的改善措施。
首先,道路桥梁设计现状存在缺陷的原因之一是设计标准陈旧。
道路桥梁设计标准大多时候是根据以往的经验与技术发展水平而确定的,而无法及时跟上科技和社会的发展趋势。
因此,需要不断更新和完善相关标准和规范,确保设计符合最新的技术要求。
其次,设计人员的经验和能力也是影响道路桥梁设计质量的关键因素之一。
目前,一些设计单位由于经营利益等原因,只注重降低成本,忽略了工程质量的重要性。
因此,需要培养更多的专业技术人才,并对他们的设计水平进行评估,以确保设计符合质量要求。
此外,道路桥梁建设中,设计方案存在盲目随意性的问题。
很多设计师会倾向于拟定有技术缺陷的设计方案或者以个人喜好为主导的设计方案。
这些设计方案仅仅考虑了自身的利益,忽略了用户和公众的需求。
因此,建立合理的设计标准和方案审核制度显得尤为重要。
最后,设计过程中,勘察和检测不足也是导致设计质量下降的原因之一。
随着项目规模越来越大,在勘察和检测过程中的瑕疵可能会被忽视或视而不见。
因此,需要建立完善的质量监管体系,对于勘察和检测环节进行严格把关。
综上所述,道路桥梁设计的现状存在着诸多漏洞和问题,而这些问题会对道路桥梁工程质量产生直接影响。
针对这些问题,我们要提高设计的质量和能力,推动规范和标准的更新和完善,并建立完善的质量监管体系以确保工程质量和安全。
浅谈道路桥梁设计的现状与改善措施

浅谈道路桥梁设计的现状与改善措施道路桥梁作为城市交通基础设施的重要组成部分,对城市发展和人们出行起着至关重要的作用。
随着城市化进程的加快和人们交通需求的不断增加,道路桥梁设计所面临的问题也日益凸显,如交通拥堵、安全隐患等。
本文将从现状和改善措施两个方面进行浅谈。
一、现状1. 道路桥梁设计存在的问题(1)交通拥堵:随着城市车辆数量的不断增加,道路桥梁的通行能力显著下降,交通拥堵问题日益突出。
在高峰时段,不少桥梁甚至形成了“车水马龙”的情景,给市民的出行带来了很大不便。
(2)安全隐患:部分老旧桥梁设计滞后,无法满足当今交通需求。
这些桥梁存在结构薄弱、设施老化等问题,存在安全隐患,给人们的出行带来了较大的安全隐患。
(3)资源浪费:一些道路桥梁设计不合理,存在过度消耗资源的问题。
如一些桥梁设计超标超额,浪费了大量的建设资源,并且不符合可持续发展的目标。
(1)城市发展快速:随着城市化进程的不断加快,城市人口的不断增长和交通需求的增加,对道路桥梁设计提出了更高的要求。
一些城市的道路桥梁设计跟不上城市发展的步伐,导致了交通拥堵等问题。
(2)技术水平不足:一些地区的技术水平相对滞后,导致了道路桥梁设计水平低下。
缺乏前沿技术的应用和更新,使得一些桥梁的设计与建设不尽人意。
(3)管理措施不到位:一些地方的管理措施不够完善,对道路桥梁设计缺乏有效的监管和管理,造成了一些道路桥梁设计不合理的问题。
二、改善措施为了解决道路桥梁设计存在的问题,首先要提升设计水平,通过加强技术研究和应用,提高设计水平和质量。
应该大力推进道路桥梁设计技术的创新,推动智能化、数字化设计技术的运用,充分发挥科技的作用,提高设计水平和精准度。
2. 加强管理监管加强对道路桥梁设计的管理监管,建立健全的管理体系和监督机制。
加强对设计单位和承建单位的考核力度,严格监督桥梁设计的实施情况,督促其按照合理标准设计和建设桥梁。
3. 优化桥梁设计结构对于城市已有的老旧桥梁,应采取一定的技术改造,对其结构进行优化升级,提高安全性和通行能力。
对曲线梁桥的研究总结报告

对曲线梁桥的研究总结报告摘要:曲线梁桥指的是平面线形呈某种曲线形状的梁桥。
从平面形状来看,曲线梁桥大多数位于圆曲线上,有时也会位于缓和曲线上。
根据孔跨布置和地面构筑物的要求,曲线梁桥分为扇形曲线梁桥或斜交曲线梁桥,由于斜交曲线梁桥受力更复杂,设计者往往尽量采用曲线梁桥。
本文就当前曲线梁桥的基本情况、受力特点、设计理论以及有限元模型的建立进行分析。
关键词:曲线梁桥、设计理论、有限元模型1概述城市现代化建设的发展使得城市交通系统的压力增大。
为保证城市交通顺畅,迫切需要更新原有的道路设施和开辟新的交通线。
以桥梁结构物布置为主的路线线型布设已无法满足高等级公路线型标准的要求,因此桥涵结构物的布置必须以路线线型布设为主,曲线梁桥由于能适应特殊线形需要且更具有曲线结构线条平顺、流畅、明快的美学价值,在现代化的公路立交及城市立交中的应用已十分普遍。
2曲线梁桥受力特点(1)弯桥梁截面在发生竖向弯曲时,必然产生扭转,而这种扭转作用又将导致梁的挠曲变形称为“弯-扭”耦合作用,使得弯桥的外边缘挠度大于内边缘挠度,且曲率半径越小、桥越宽,这一趋势越明显;(2)弯桥的支点反力与直线桥相比,有曲线外侧变大、内侧变小的倾向,内侧甚至产生负反力;(3)弯桥的中横梁,除具有直线桥中的功能外,还是保持全桥稳定的重要构件,与直线桥相比刚度较大;除影响直线桥受力特性的因素,与曲线桥受力特性有关的主要因素有:圆心角、桥宽与曲率半径之比、弯扭刚度比。
本文从圆心角和曲率半径两个方面对弯桥受力特性进行分析。
3曲线梁桥的设计理论3.1 纯扭转理论即将曲线梁桥结构作为集中在梁中心线处的弹性杆件来处理。
该理论概念清楚、计算简便,但未能考虑杆件截面翘曲、畸变的影响。
3.2 约束扭转理论1939-1940年,苏联学者乌曼斯基提出了闭合截面弹性薄壁杆件的计算理论,其基础是先假定截面周边不变形,其次假定可从自由扭转的纵向位移表达式中导出约束扭转位移表达式。
浅谈我国道路桥梁的发展现状及其发展趋势

浅谈我国道路桥梁的发展现状及其发展趋势我国道路桥梁的发展现状及其发展趋势一、引言道路桥梁作为交通基础设施的重要组成部份,对于促进经济发展和人民生活水平的提高起着至关重要的作用。
本文将对我国道路桥梁的发展现状进行浅谈,并探讨其未来的发展趋势。
二、我国道路桥梁的发展现状1. 发展历程我国的道路桥梁建设始于上世纪50年代,经过几十年的发展,取得了显著的成就。
特殊是改革开放以来,我国道路桥梁建设进入了快速发展的阶段,不仅在数量上有了大幅增长,而且在技术水平和工程质量上也有了显著提升。
2. 基本情况目前,我国道路桥梁的总里程已经超过了100万公里,其中高速公路桥梁占比较大。
在城市道路方面,各大城市的桥梁密度也在不断增加。
此外,我国还建设了一些大型跨海、跨江、跨湖的特大桥梁,如港珠澳大桥、长江大桥等,这些桥梁不仅解决了交通运输问题,还成为了地标性建造。
3. 技术水平我国道路桥梁建设的技术水平也在不断提高。
从最初的简单梁桥到现在的复杂悬索桥和斜拉桥,我国桥梁建设已经具备了一定的自主设计和施工能力。
同时,我国还在桥梁材料、结构设计、施工技术等方面进行了大量的研究和创新,取得了一系列重要的成果。
三、我国道路桥梁的发展趋势1. 智能化发展随着信息技术的快速发展,智能化已经成为未来道路桥梁发展的重要趋势。
智能化桥梁可以通过传感器、监控系统等实时监测桥梁的结构和运行状态,提前发现潜在问题,保障桥梁的安全运行。
此外,智能化桥梁还可以实现远程监控和维护,提高桥梁的管理效率和运行效果。
2. 绿色环保在未来的道路桥梁建设中,绿色环保将成为一个重要的发展方向。
通过采用可再生材料和节能技术,减少建设过程中的能源消耗和环境污染。
同时,在桥梁设计和施工过程中,也要考虑生态保护和环境友好,避免对生态系统和自然环境造成不可逆转的破坏。
3. 高效运营未来的道路桥梁将更加注重运营效率的提高。
通过合理的设计和管理,减少交通阻塞和拥堵,提高交通运输的效率和便捷性。
中国桥梁工程学术研究综述·2021

中国桥梁工程学术探究综述·2021一、引言桥梁是城市进步和基础设施建设的重要组成部分,也是交通运输的重要节点。
随着中国经济的快速进步,桥梁工程在体量和质量上都取得了显著的冲破。
中国桥梁工程学术探究面临的新挑战和问题不息增多,为了增进桥梁工程学术领域的进步和创新,本文对中国桥梁工程学术探究的现状和进展进行综述,旨在为相关领域的学者和探究者提供一个全面了解当前探究热点和趋势的视角。
二、桥梁结构设计与优化探究1. 桥梁结构设计方法的创新随着计算机技术和仿真技术的不息进步,桥梁结构设计方法也得到了很大的改进与创新。
传统的阅历设计方法面临着结构重量过大、抗震性能不足等问题,而基于性能的设计方法则更加重视结构的耗能能力和减震性能,对构件的优化设计提供了更大的空间。
2. 使用新材料和新技术的桥梁设计近年来,钢-混凝土组合结构、复合材料结构等新材料在桥梁设计中的应用逐渐增多。
新材料的使用不仅可以减轻桥梁的自重,还可以提高桥梁的工作性能和耐久性。
另外,3D打印技术、碳纳米管技术等新技术的引入也为桥梁设计带来了新的思路和可能性。
三、桥梁施工与监测技术探究1. 桥梁施工的机械化与自动化随着科技的进步,桥梁施工工艺和方法也在不息更新。
传统的施工方法存在人力消耗大、效率低等问题,而机械化和自动化施工技术的引入可以提高施工效率和质量,缩减人力消耗。
2. 桥梁结构监测与健康评估桥梁结构的安全性和可靠性是一个重要的探究方向。
通过使用传感器和无损测试技术,对桥梁结构的应力、变形、裂缝等进行实时监测,可以准时发现结构的异常状况并进行修复。
结构健康评估则是依据监测数据对桥梁结构的状态进行定量化描述和评判,为安全评估和修理养护提供科学依据。
四、桥梁抗震探究抗震性能是桥梁工程的重要指标之一。
中国地处多地震活动区,桥梁结构在地震中的表现和破坏机理一直是探究的重点。
通过分析桥梁结构在地震荷载作用下的响应,可以为桥梁的抗震设计和改进提供依据。
桥梁变形监测现状总结(汇总3篇)

桥梁变形监测现状总结第1篇用基于数据驱动的方法确定关键因素,并基于结构模态参数等关键因素识别的方法对结构有限元模型加以校正。
基于数据驱动的方法主要通过K-均值法、均方差法、熵权法,对不同指标的历史数据进行分类计算,并通过帕累托法实施重要性因素分析计算,再对关键因素加以分析,判断与理论计算或现场试验实测值的差异性。
1.均方差法:即各数据偏离平均数的距离的平均数。
某个指标的标准差越大,表明指标值的变异程度越高,提供的信息量也更多,在综合评价中所起的作用越突出,其权重也越大。
2.熵权法:用熵值来判断某个指标的离散程度,其信息熵值越小,指标的离散程度越大,该指标对综合评价的影响(即权重)就越大;如果某项指标的值全部相等,则该指标在综合评价中不起作用。
均值法:给定的一个含有n个数据点的数据集X及要预定目标的类别数量UK,选取欧式距离作为相似度指标,按照聚类平方和进行选择。
4.差异分析法:对于服从正态分布的不同参数可以采用变异系数或者相关系数。
对于不服从正态分布的不同参数可以采用相关系数。
以某连续梁桥和斜拉桥为例,对其结构响应的重要性采用不同方法进行分析,结果如下所示。
系统聚类法、灰色关联度法分类重要性按由高到低的顺序依次为中跨跨中节点加速度、0#块单元应力、边跨跨中位移、跨中单元应力和跨中位移。
与K-均值法相比,中跨跨中节点加速度重要性排在首位。
通过对主梁、主塔和索力因素地震时程加速度原始数据进行分析,三种方法的结果基本一致,即拉索因素的重要性均位居榜首。
二、基于优化算法的单参数智能预警技术桥梁作为一个复杂的系统,影响其运营安全性的因素众多,其中大多数因素不能通过定量的方法用函数关系表达出来,则多是依靠专家的经验或判断。
同时,对于桥梁的损伤评估,如果不加以分析与简化,即使是经验丰富的专家处理起来也相当的困难。
通过对结构建立有限元计算模型,可对桥梁进行较为详细的受力分析。
但考虑到桥梁在运营中面临着结构、自然、人为和材料等因素的损伤或破坏,在这种情况下,单纯的依靠理想化的理论模型的受力分析进行阈值设定,存在一定的分析缺陷。
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弯桥研究现状综述目录1.1弯桥概述 (1)1.2研究现状 (2)参考文献 (7)弯桥研究现状综述1.1弯桥概述弯桥通常指桥面中心线在平面上为曲线的桥梁。
在各类桥梁结构中,平面弯桥是特殊的一类,无论梁桥、拱桥、斜拉桥还是悬索桥,都有弯桥的工程实例。
在各类弯桥结构中,以梁式弯桥最多,斜拉桥次之,拱桥和悬索桥较少。
梁式弯桥多的原因是大多数弯桥跨径都在100m以下,这种跨径采用梁式结构无论设计、施工还是经济性都具有优势。
超过100m跨径的弯桥,斜拉桥则加入竞争。
拱式弯桥多见于低等级路线上的小桥或涵洞,以石桥为主。
悬索桥则特殊少见。
图1-1 北京四元桥图1-2 杭州上石立交桥弯桥,目前大致可分为五种情况:①以直代曲弯桥;②现浇结构弯桥;③高墩弯桥;④砟道小半径弯桥;⑤钢混结构弯桥。
弯桥的出现大致归为两个原因:①跨越地形地物的需要。
山区道路的展线一般要顺应地形,因此路线设计以曲线为主,尤其是高等级公路对线型要求较高,不可避免地要出现大量弯桥斜桥。
②线路设计的需要。
在高速公路或城市立交的出口或转向,会将常出现弯桥或砟道弯桥。
弯桥的出现时桥梁设计发展的必然结果,它一方面给桥梁设计增加了难度,另一方面也使桥梁与自然更为融合,增加了视觉美感。
弯桥的发展某种意义上体现了一个国家经济及交通的发展。
在国外交通发达的国家中,不仅城市出现多层次立交枢纽,而且在高速公路、快速干道上,多层次立交桥比比皆是。
目前国内交通基础建设也是如此,不仅公路上采用弯桥,铁路上同样采用弯桥。
与直桥相比,弯桥的建设并不经济,且在施工工艺方面还有其特殊要求。
但就整条线路而言,采用弯桥使线形美观流畅,行车舒适,避免了桥和线路成直角接线,减少了车辆急拐弯造成的行车事故,这种社会效益是不可估量的。
1.2研究现状据资料显示,最初的曲线梁桥是德国1914年建成的一座铁路钢桁架桥。
上世纪70年代以来,曲线梁桥随着钢筋混凝土、预应力混凝土结构的广泛应用在国外城市立交及公路桥梁建设得以大量修建,其中最具代表性的如1972年建造的加拿大西尔维尓路桥、1974年建成的瑞士Cailon桥、法国于1976年完成的Let Naweiliai桥、1982年建成的加拿大弓河桥、美国于1983年建成的北卡罗莱纳州莱茵海湾高架桥等。
另外1987年竣工的日本Aomori Bridge为三跨预应力混凝土连续箱梁桥,全桥长496m,其最小半径仅有40m。
20世纪90年代后西方发达国家应用的曲线梁桥材料主要以钢板、钢箱梁和钢-混凝土组合梁为主。
随着曲线梁桥的大量修建,应运而生发展的施工方法也多种多样,如现浇、悬臂施工、顶推等方法在曲线桥的设计和施工中均得到了较多应用并日趋成熟,表1-1为部分国外已建成的曲线梁桥。
对于曲线梁桥的研究以及应用方面我国起步都晚于国外,因此与国外比存在不小差距。
国际上曲线梁桥在70年代得到大发展,而国内是在80年代以后才慢慢赶超;特别是在1979年美国著名的汉斯教授第一次被邀请来到国内介绍了弯梁桥的设计理论后,我国对弯桥的研究及应用才有了迅猛的发展,在之后的公路和城市工程建设中,曲线梁桥开始得以大量修建,而这其中又尤以城市立交发展最快,特别是北京、天津、广州、深圳等一线大城市的立交、高架工程及高速公路工程中,修建了诸多具有代表性的曲线梁桥,使得我国的曲线梁桥的理论研究和工程实践中取得了丰硕的成果。
如北京市四元桥、东便门立交桥、天津市蝶形立交桥等。
90年代以后,由于对曲线桥理论研究的日趋深入,从而设计和施工水平得到进一步的提高,更是修建了大量的曲线梁桥。
表1-1 国外已建成部分曲线梁桥曲线梁桥在早期一般采用肋式截面,结构形式多以简支、桥面连续,材料也大多以混凝土和预应力混凝土为主,而后随着对曲线梁桥理论的不断深入研究以及高强预应力混凝土等材料的迅速发展,以预应力混凝土为主要材料、箱型截面为主要截面形式的连续梁桥在实际工程中广泛应用。
在曲线梁桥中采用箱型截面形式,相对于其他截面形式具有以下主要优点:⑴截面抗扭刚度大,一般抗扭惯性矩约为相应的T梁截面的十几倍甚至几十倍,在实际施工与使用过程中结构具有良好的稳定性。
⑵底板和顶板都具有较大的混凝土面积,这样就能较好的满足配筋的要求,且有效地抵挡正负弯矩,能较好的适应具有正负弯矩的结构,如连续和变截面曲线箱梁等。
⑶承重结构与传力结构相结合,各部件能共同参与受力,具有较好的经济效果,对于其他截面来说截面效率更高,且能适应预应力混凝土结构的空间布束,便于在实际施工中的操作,更能收到经济效果。
表1-2 国内已建成的代表性曲线梁桥⑷适应满足现代化施工技术方法的要求,如悬臂施工法、顶推施工法,这些施工法要求结构必须具有相对较厚、较大的底板和顶板面积。
⑸对于宽桥,由于其截面抗扭刚度大,跨中无需设置额外的横隔板就能获得满意的荷载横向分布。
1843年St-Venan提出的曲线梁理论和1965年Vlasov提出的薄壁杆件论标志着曲线箱梁的设计与分析理论发展的开始。
从此,大量关于弯箱梁的应用的文章、报告和书籍不断问世。
经过几十年的发展,各国的桥梁专家和学者对曲线梁桥做了大量的研究工作,并针对不同的曲线梁桥结构型式,相继提出了各种各样的计算理论和分析方法。
归纳起来大致可分为以下三类:即解析法、半解析法和数值法。
在上述方法中,数值法是研究中最常用的,内容也是最广泛的一种。
⒈析法解析法是基于一定假设基础上,根据结构力学和弹性力学的理论建立方程来求解曲线梁桥内力的方法。
以前苏联Vlasov为代表的学者,从周边不变形截面杆的约束扭转分析出发,根据虚功原理,考虑截面畸变的影响,建立了第四种约束扭转理论,并令周边参数为零,导出周边不变形的闭口截面约束扭转分析方法。
但广义坐标中所需的边界条件不明确,同时截面的全部剪应力按胡克定律求得,这是该法的主要缺点。
另外,广义坐标法是以两个对称轴无伸臂板的箱型截面来建立未知数的,与实际所用的桥梁截面有出入,而且方程计算比较繁琐。
Dabrowski在考虑约束扭转时采用乌曼斯基理论,而在建立畸变方程时忽略剪切变形,提出了弹性地基梁比拟法。
我国著名的桥梁专家李国豪教授对矩形、梯形箱梁理论做了有价值的研究工作,推导了断面可变形的多箱矩形薄壁圆弧曲杆微分方程和大曲率薄壁箱梁梯形箱梁扭转和弯曲的静力和动力微分方程。
邵容光等学者对变曲率曲梁的挠曲扭转导出了基本微分方程。
⒉解析法半解析法,是桥梁工作者设法探讨的实用计算方法,这很自然想到将直梁桥的实用空间理论推广到曲线梁桥的分析中。
这样就将曲线梁桥的空间分析近似地分解为横桥向和纵桥向来分别处理,使分析工作大大简化。
汉斯教授提出了将主梁微分方程化为差分方程,而在有横隔梁的节点上,将横梁的作用以附加外力的形式作用于主梁,叠加进差分方程等。
姚玲森论述了计算方法的简化。
其后,国内学者发表了一系列关于曲线桥横向分布实用计算方面的论文,如修正的G-M法,格子梁法。
郑振飞、吴庆雄等以梁格系为力学模型,建立了广义梁格法计算理论,适用于曲线梁桥的横向分布计算。
⒊值法数值分析主要是有限条法、有限段法及有限元法。
有限条法是从有限元法发展出来的一种半解析方法。
它具有简单、精度高、计算量小的优点,原则上可适用于具有较规则边界条件的正交异性板,各向同性板以及箱梁结构的分析,并具有一定程度的通用性。
有限段法也是从有限元法发展出来的一种半解析法。
它将箱梁视为一段段的单元拼装起来的结构,从箱梁剪力滞的基本微分方程式入手,得到单元的刚度矩阵。
它具有计算工作量小,精度高,也适用于变截面箱梁的剪力滞分析。
有限元法可广泛地适用于各种复杂结构的分析,能很好地分析箱梁的空间受力性能,方便地分析翘曲、畸变及剪力滞等现象。
有限元法只要建模合理,便能获得全面而又满意的应力分布,随着计算机硬件设施和软件的迅速发展,其对计算机要求较高的缺点和稍嫌复杂的前后处理的问题也基本上得到解决。
因而它是解决各种复杂工程问题的一种非常有效的数值方法。
Mayers和Scordelis对曲线梁的求解提出了有限元分法。
即运用四边形单元或三角形单元将结构离散,对位移和应力采用独立的展开式,或建立混合模式等等,并提供了相应的程序。
湖南大学的经柏林、邵旭东采用板壳单元分析大量的预应力混凝土箱梁桥,探讨了宽跨比、梁高比和横向预应力对箱梁剪力滞的影响和敏感程度,提出了计算变截面箱梁翼缘有效宽度的经验公式。
福州大学彭大文、王忠采用板壳单元分析了连续弯箱梁剪力滞效应规律和主要结构参数对剪力滞效应的影响,并通过模型试验和算例分析验证了方法的精准性。
钟新谷、马平、曾庆元等假设箱梁截面任一点的位移为箱梁该点所在截面的整体广义位移与翘曲变形、剪力滞、畸变变形等引起的局部位移之和,提出了考虑拉压、弯、扭、截面翘曲位移的空间梁段单元用于分析箱梁桥。
谢旭、黄剑源在分析单室箱梁矩形截面的弯曲、扭转、畸变、剪力滞效应时,采用杆系结构刚度法理论分别按弯曲剪力滞效应、约束扭转、截面畸变求出单元刚度系数进行叠加,提出了考虑翘曲作用的薄壁曲线格子梁的空间分析法。
Tesar综合了Vlasov的薄壁曲梁理论有限元技术发展了一种薄壁箱梁单元,该单元能够同时适应于直线梁桥和弯梁桥的计算。
韦成龙、曾庆元、刘小燕在分析薄壁箱梁剪力滞效应时,用多个不同的纵向位移剪力滞差值函数自动计入翼板宽度及其至截面形心距离的影响,并且考虑轴力平衡条件,构造薄壁箱梁的翘曲位移函数,导出了控制微分方程、边界条件及相应的一维有限元列式。
三维实体元法一般采用四面体或六面体单元。
在桥梁结构设计过程中,对受力复杂的部位有时需要知道结构的局部应力状态,以进行结构的合理配筋设计,如连续刚构箱梁零号块、承台、及主梁锚固区段等。
对此类结构的局部分析可以从整体结构中取出隔离体,按整体分析的隔离体截面内力或位移条件作为隔离体的边界条件,采用三维实体法进行子结构分析。
福州大学陈贞锯、程正明等采用三维实体元对连续刚构弯箱梁零号块进行空间应力分析。
刘山洪等在文献提出,采用近代控制理论的状态空间法能够简化有限元计算的复杂性,建立的状态方程抛弃了关于位移和应力分布的任何假设,直接由状态方程求解物理量。
由于不将状态方程的解析式用初始函数表示,因而无需处理无穷阶的偏微分方程问题,不存在因截断误差而导致的方程之间的互不相容,计算精度取决于需要,计算误差是可以人为控制的。
很多学者也对弯桥的预应力效应进行了研究,李惠生、张罗溪通过曲梁单元中的等效荷载来模拟曲线梁桥预应力效应,该方法对于平面分析具有一定的实用性,武汉理工大学何雄君根据栅格结构的基本理论提出了钢混协作关系的方法来进行弯桥的预应力效应分析。
参考文献【1】项海帆.高等桥梁结构理论.北京:人民交通出版社,2013.【2】沈锐利.桥梁结构分析理论.【3】杨昀.弯桥与高墩. 北京:人民交通出版社,2011.【4】林泉.预应力混凝土弯桥空间受力特性分析研究,浙江大学硕士学位论文,2006.【5】杨艳军.曲线连续刚构桥力学性能研究,长安大学硕士学位论文,2010.。