正交异性钢桥面板有效宽度简化计算方法探讨

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正交异性桥面板设计参数和构造

正交异性桥面板设计参数和构造

正交异性桥面板设计参数和构造细节的疲劳研究进展1 背景第二次世界大战后,一方面大量被战争毁坏的桥梁急需修复,另一方面建筑材料非常短缺。

在此情况下,欧洲的工程师们开始尝试采用一种新型的桥面结构形式——正交异性钢桥面板。

它由面板、纵肋和横肋组成,三者互相垂直,通过焊缝连接成一体共同工作。

它以自重轻、极限承载力大、施工周期短等优点,成为世界上大、中跨度现代钢桥通常采用的桥面结构形式。

从20世纪50年代德国最先使用这种桥面板至今,欧洲已有1000多座各种形式的正交异性钢桥面板桥梁,日本有将近250座正交异性钢桥面板桥梁,北美有100余座正交异性钢桥面板桥梁[1]。

我国正交异性钢桥面板我国正交异性钢桥面板的研究和应用起步较晚,直到20世纪70年代初,才建成第一座钢桥面板桥——潼关黄河铁路桥。

改革开放以来,国内正交异性钢桥面板桥呈现出迅猛发展势头。

迄今为止,我国已建造的采用正交异性钢桥面板的桥梁有30余座。

正在建造的采用正交异性钢桥面板的铁路钢桥有郑州黄河公铁两用桥和京沪高速铁路南京大胜关长江大桥等。

正交异性钢桥面板有其独特的优点,但同时钢桥面板疲劳开裂的事例也在许多国家的钢桥中出现。

最早报道的是英国Seven桥,该桥1966年建成通车后,分别于1971年和1977年发现了3种焊接细节的疲劳裂纹。

德国的Haseltal和Sinntal桥投入使用后不久,钢桥面板也都出现了疲劳裂纹。

此外,法国、日本、美国、荷兰等国也都发现了钢桥面板疲劳开裂事例。

钢桥面板在我国使用的时间虽然不长,但是已经在某些桥中发现了钢桥面板疲劳开裂的现象。

这些疲劳裂纹严重影响了桥梁的使用寿命,因此,对正交异性桥面板疲劳问题的研究是目前桥梁建设中的关键和热点,各国学者在此领域取得了一系列研究成果。

国内在20世纪80年代初,铁道科学研究院等相关单位以西江大桥为研究背景,对公路正交异性钢桥面板参与主桁共同工作时的结构特性进行了较为全面的分析及试验研究[2]。

关于超几何分布简化计算方法的探讨

关于超几何分布简化计算方法的探讨

关于超几何分布简化计算方法的探讨
肖明森
【期刊名称】《数理统计与管理》
【年(卷),期】1988()4
【总页数】4页(P34-37)
【关键词】超几何分布;简化计算方法;理论公式;计算机;原公式;管理现代化;近似算法;二项分布;计数抽样;理论基础
【作者】肖明森
【作者单位】衡阳工学院管理系管理教研室
【正文语种】中文
【中图分类】O1
【相关文献】
1.正交异性钢桥面板有效宽度简化计算方法探讨 [J], 左宪章
2.自由溢流水库对下游防洪能力影响简化计算方法探讨 [J], 张端虎
3.超几何分布计算方法的探讨 [J], 唐文祥
4.角撑简化计算方法的探讨 [J], 崔向军;宗丽
5.混凝土内支撑结构立柱顶部轴压内力简化计算方法探讨 [J], 朱玉清;左人宇;陈金培
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钢结构 异形板 计算 长度宽度

钢结构 异形板 计算 长度宽度

钢结构异形板计算长度宽度全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:钢结构是一种常用于建筑工程的结构形式,具有强度高、稳定性好等特点。

在钢结构中,异形板是一种常见的构件,它具有不规则的形状,被广泛应用于各种工程中。

在设计和制作钢结构异形板时,计算其长度和宽度是非常重要的工作,因为这直接关系到结构的稳定性和承载能力。

首先要确定异形板的设计长度和宽度。

设计长度通常是根据工程实际需要来确定的,可以根据建筑设计图纸中的要求来确定。

异形板的长度可能是几米乃至几十米不等,要根据实际情况进行计算。

而设计宽度则通常是根据构件受力及承载能力的要求来确定的,要考虑到异形板的扭转刚度、变形能力等因素。

然后要进行截面计算,确定异形板的截面尺寸。

截面计算是非常重要的一步,它直接关系到异形板的承载能力。

通常可以根据异形板在结构中的受力情况来确定其截面尺寸,要考虑到横向和纵向扭曲、受拉和受压等情况,确保异形板在工程中的安全稳定使用。

要进行材料力学性能计算。

钢结构异形板通常采用钢材制作,要根据钢材的力学性能来确定其承载能力。

通常根据钢材的抗拉强度、屈服强度、弹性模量等参数来进行计算,确保异形板在受力时能够满足建筑工程的要求。

还要进行焊接和连接部件的计算。

钢结构异形板的焊接和连接部件也是非常重要的,要根据工程实际需要来确定焊接方法、焊接强度等参数,以确保异形板在使用过程中不会出现松动、裂纹等情况。

在实际制作钢结构异形板时,还需要考虑到材料的加工、制作工艺等因素,确保异形板的精确度和质量。

同时要注意对异形板的预应力处理、表面防腐等工作,以增加其使用寿命和安全性。

钢结构异形板的计算工作是非常重要的,它直接关系到结构的稳定性和安全性。

要根据工程实际需要和钢材的力学性能等因素来进行计算,确保异形板在工程中的准确使用。

只有在设计和制作过程中严格按照规定来进行计算和操作,才能保证钢结构异形板在建筑工程中的安全可靠使用。

第二篇示例:钢结构中的异形板在建筑领域中起到非常重要的作用。

正交异性桥面板

正交异性桥面板

正交异性桥面板目录第 4 章虎门大桥正交异性钢桥面板疲劳问题研究 ..................................................................... .. 2 4.1 绪论 ..................................................................... (2)4.1.1 正交异性钢桥面板的发展概况 ..................................................................... (2)4.1.2 正交异性钢桥面板的疲劳细节 ..................................................................... ............... 9 4.2 虎门大桥疲劳裂纹现状及成因 ..................................................................... .. (18)4.2.1 虎门大桥疲劳裂纹现状 ..................................................................... .. (18)4.2.2 虎门大桥疲劳裂纹的成因分析 ..................................................................... ............. 22 4.3 正交异性钢桥面板局部应力分析 ..................................................................... .. (28)4.3.1 有限元分析模型 ..................................................................... . (28)4.3.2 单轮荷载作用下桥面板应力分布 ..................................................................... (30)4.3.3 跨中加载时横隔板处应力分析 ..................................................................... . (33)4.3.4 轮压荷载接触面积的影响分析 ..................................................................... . (33)4.3.5 双轴作用下桥面板应力分布...................................................................... .. (34)4.3.6 结论 ..................................................................... ................................................... 35 4.4 正交异性钢桥面疲劳裂纹加固方法研究 ..................................................................... (36)4.4.1 桥面疲劳裂缝的位置和形式 ..................................................................... . (36)4.4.2桥面疲劳裂纹加固的方法...................................................................... .. (37)4.4.3实际加固案例 ..................................................................... .. (39)4.4.4结论 ..................................................................... .................................................... 43 4.5 正交异性钢桥面板构造细节疲劳强度的研究 ..................................................................... .. (44)4.5.1 概述 ..................................................................... (44)4.5.2 焊接连接的疲劳评估 ..................................................................... (45)5.5.3 欧洲规范3有关疲劳强度规定 ..................................................................... . (47)4.5.4 肋板与桥面板的焊接连接的疲劳试验研究 (52)4.5.5 肋板与桥面板的焊接连接的试验数据统计分析 (61)4.5.6 结论 ..................................................................... ................................................... 65 4.6 小结 ..................................................................... .. (65)参考文献 ..................................................................... . (66)第 4 章虎门大桥正交异性钢桥面板疲劳问题研究 4.1 绪论4.1.1 正交异性钢桥面板的发展概况由于二战以后,德国钢材短缺,为节省材料,德国工程师建桥时采用了正交异性钢桥面板。

钢桥桥面板有效宽度计算题

钢桥桥面板有效宽度计算题

钢桥桥面板有效宽度计算题
(最新版)
目录
1.钢桥桥面板的有效工作宽度的概念
2.钢桥桥面板有效宽度的计算方法
3.钢桥桥面板有效宽度的影响因素
4.桥梁规范对桥面板荷载横向分布宽度的规定
正文
钢桥桥面板的有效工作宽度是指在局部分布荷载作用下,不仅直接承压部分(例如宽度为 a1)的板带参加工作,与其相邻的部分板带也会分担一部分荷载共同参与工作。

因此,在钢桥桥面板的计算中,就需要确定所谓板的有效工作宽度,或称荷载的有效分布宽度。

钢桥桥面板有效宽度的计算方法主要取决于板的支撑条件、荷载性质和荷载位置。

在桥梁规范中,对桥面板荷载横向分布宽度有详细的规定。

整体单向板在跨中、荷载在板的支承处、荷载靠近板的支承处时,其横向分布宽度均有不同的规定。

而对于悬臂板,其横向分布宽度接近于 2 倍悬臂长度,也就是说,可近似地按 45 度角向悬臂板支承处分布。

钢桥桥面板有效宽度的影响因素主要包括板的支撑条件、荷载性质、荷载位置以及桥梁规范的要求。

在实际工程中,需要根据具体的桥梁结构和设计要求,综合考虑这些因素,确定合适的桥面板有效宽度,以确保桥梁的安全和稳定。

综上所述,钢桥桥面板的有效工作宽度是计算桥梁荷载分布的重要参数,其确定需要考虑多种因素,包括板的支撑条件、荷载性质、荷载位置以及桥梁规范的要求。

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正交异性桥面板设计参数和构造

正交异性桥面板设计参数和构造

正交异性桥面板设计参数和构造细节的疲劳研究进展1 背景第二次世界大战后,一方面大量被战争毁坏的桥梁急需修复,另一方面建筑材料非常短缺。

在此情况下,欧洲的工程师们开始尝试采用一种新型的桥面结构形式――正交异性钢桥面板。

它由面板、纵肋和横肋组成,三者互相垂直,通过焊缝连接成一体共同工作。

它以自重轻、极限承载力大、施工周期短等优点,成为世界上大、中跨度现代钢桥通常采用的桥面结构形式。

从20世纪50年代德国最先使用这种桥面板至今,欧洲已有1000多座各种形式的正交异性钢桥面板桥梁,日本有将近250座正交异性钢桥面板桥梁,北美有100余座正交异性钢桥面板桥梁[1]。

我国正交异性钢桥面板我国正交异性钢桥面板的研究和应用起步较晚,直到20世纪70年代初,才建成第一座钢桥面板桥――潼关黄河铁路桥。

改革开放以来,国内正交异性钢桥面板桥呈现出迅猛发展势头。

迄今为止,我国已建造的采用正交异性钢桥面板的桥梁有30余座。

正在建造的采用正交异性钢桥面板的铁路钢桥有郑州黄河公铁两用桥和京沪高速铁路南京大胜关长江大桥等。

正交异性钢桥面板有其独特的优点,但同时钢桥面板疲劳开裂的事例也在许多国家的钢桥中出现。

最早报道的是英国Seven桥,该桥1966年建成通车后,分别于1971年和1977年发现了3种焊接细节的疲劳裂纹。

德国的Haseltal和Sinntal桥投入使用后不久,钢桥面板也都出现了疲劳裂纹。

此外,法国、日本、美国、荷兰等国也都发现了钢桥面板疲劳开裂事例。

钢桥面板在我国使用的时间虽然不长,但是已经在某些桥中发现了钢桥面板疲劳开裂的现象。

这些疲劳裂纹严重影响了桥梁的使用寿命,因此,对正交异性桥面板疲劳问题的研究是目前桥梁建设中的关键和热点,各国学者在此领域取得了一系列研究成果。

国内在20世纪80年代初,铁道科学研究院等相关单位以西江大桥为研究背景,对公路正交异性钢桥面板参与主桁共同工作时的结构特性进行了较为全面的分析及试验研究[2]。

正交异性桥面板-课件PPT

正交异性桥面板-课件PPT

(3)邓文中 建议减小结构的跨厚比(纵肋的跨度与顶板厚度的比值),即适当增 加顶板的厚度。
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23
4
结论
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结论
• 通过对钢箱梁疲劳裂纹研究发现,Ⅱ类裂纹在各类裂纹数量中
占据比重最大,数量多,分布范围广但长度较小;I、Ⅲ裂纹发
(1)
展速度较快,在今后同类结构设计、施工及检测中应特别重视
这两类裂纹的观察,及时采取措施。
2012. [5] 孟凡超,卜一之,等.正交异性钢桥面板的抗疲劳优化设计研究.公路,2014. [6] 王春生,成锋.钢桥腹板间隙面外变形疲劳应力分析[J].建筑科学与工程学
报,2010.
[7] Eurocode 3.Design of Steel Structures Part 2:Steel Bridges [s]. [8] 张玉玲,辛学忠,刘晓光.对正交异性钢桥面板构造抗疲劳设计方法的分析
17
17
疲劳 设计变量参数分析
顶板的最小厚度一般取决于其在轮载作用下的允许变形,为保证桥面 铺装层不产生裂纹,纵肋之间面板的竖向挠曲变形不大于0.4mm。同时各 国规范根据各自的车辆荷载及桥面铺装层情况,为保证钢桥面板的施工性 和耐久性,对顶板厚度作了不同规定。下表列出了Eurocode 3、AASHTO 和日本道路规范中的相关规定。
抗疲劳优化 设计
21
探讨
21
优化设计
对于不同的疲劳细节,各构造参数对其疲劳应力幅影响的显著程度相异。 因此,对正交异性钢桥面板这类构造复杂的结构,不能只考虑单参数的影响, 多个构造参数耦合作用效应亦需考虑,最终找出对各易损部位抗疲劳性能都 相对较优的参数匹配方案,以满足设计要求。
22
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正交异性钢桥面板构造细节改进的探讨

正交异性钢桥面板构造细节改进的探讨

纵肋不贯通横肋构造如图6(a)所示,在两横肋间
生过大应力集中而产生疲劳裂纹。因此,在最新的各 国设计规范推荐的纵肋与横肋交叉部位构造细节改进 为横梁腹板在纵肋与面板焊缝处不开设过焊孔,横肋
腹板与面板及纵肋的角焊缝连续施焊,如图7(b)所 示。上述过焊孔演变详图见图8。
用角焊缝焊接纵肋与横肋腹板。1966年建成通车的 英国Sevem桥即采用了这一构造形式。然而在轮载 作用下,易引起横肋面外变形,且横肋横向受力时在纵 肋下翼缘角部有较大的应力集中(如图6(b)所示), 在该处极易引起疲劳裂纹。1971年sevem桥即在该
2.1
闭口截面纵肋通常被焊接成密闭截面,所以无需
考虑纵肋内表面的腐蚀问题。各国规范中一般规定纵
肋厚度f≥6 mm。同时,对于屈服强度盯,≤345
MPa
的钢材,u型肋通常采用冷弯成形,为避免冷弯塑性变 形对韧性产生过大影响,欧洲及美国规范规定u型肋
内侧半径尺≥4£,日本规范”3规定U型肋内侧半径R ≥5f。对于屈服强度盯,≥420 MPa,采用热弯成形,以 避免冷弯裂纹。 2.2纵肋与面板、横肋与面板连接的构造细节
mm,但实桥应用发现过宽开孑L引起的面板局部削弱使 得在局部轮载作用下,开孔处容易产生疲劳裂纹,所以
目前过焊孔宽度取70 mm,如图5。 2.3纵肋与横肋交叉部位构造细节 纵肋与横肋交叉部位是控制正交异性钢桥面板耐
(a)过去采用角焊缝
(b)现在采用坡口角焊缝
久性的关键构造细节,特别是当采用闭口截面纵肋时,
从疲劳裂纹的成因出发,可将正交异性钢桥面板
疲劳裂纹分为主应力引起的裂纹及面外变形产生次应
力引起的裂纹。
弋7—1]_弋厂
角式肋 (a)早期 矩形肋 ■蛸肋
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  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1997年 ,郑凯锋教授提 出建立 与实现大跨钢桥全桥全壳 单 元 模 型 的方 法 ,同 时分 析指 出 这 一 结 构 分 析 计 算 新 方 法 所 具有 的通用性 … 。1999年 ,王应 良等 采用 梯形 纵 向加劲 肋 的钢桥面板第二体系应力计算 的等效 格子梁法 ,推导 了等效 分配梁的刚度 ,编写 了正交异 性板 钢桥 面 的结 构分析 程序 , 分析 了正交异性板 的第二体 系的应力 J。为 了分析方便 ,何 畏等将钢桥划分为 以下三个结 构体 系 进 行研 究 ,即 :在 轴 力作用下 ,桥面板参 与主梁轴 向受力 并通过剪 力引起横 梁面 外弯 曲的第一体系 ;在竖 向荷 载作 用下 ,作 为纵 、横梁 承担弯 矩的上翼缘部 分 的第 二体 系 ;作 为 弹性支 承 的各 向同性 薄 板 ,在纵 、横梁 位 移 下 引 起 薄膜 应 力 的第 三 体 系 。2004 年 ,陈玉骥通过下 承式板 桁结 合梁模 型试 验 ,对 主桁 和纵 梁 的挠 度 ,横梁 的竖 向、水平 位移 ,纵 、横梁 、主桁 各 杆 的应力 , 混凝 土板 上的应力 、裂缝 分布及 宽度 进行 了分 析 ,研 究 了混 凝 土板与 主桁 结 点是 否 直 接 相 连 以及 制 动 撑对 结 构 的 影 响 J。2008年 ,韩衍 群等 采用 有 限元法 对该 类 型桥 面结 构 中桥 面荷 载的传递情况进行分析计算 和试 验研究 ,分析 了影 响传力 比(路径传递 的荷 载与一 个节 间总荷载 的 比)的主要 因素 J。2010年 ,张敏 等采用空 间有 限单元法 和模 型试验 , 研究南京 大胜关长江大桥三 主桁 (拱 )密布 横梁体 系钢正 交 异性板整 体桥 面结构 的受力行 为 J。罗如登提 出了正交 异 性整体 钢 桥 面 系 杆 平 面 梁 简 化 计 算 方 法 ,并 给 出 了计 算 参 数 。
四川I建筑 第 36卷 2期 2016.4
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1375 5 。 1375 5 I 1375 5 I687 7I 1497 5
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图 1 榕 江特 大桥 主 桥 1/2主 桁 三 维 图
静 载 试 验 考 虑 以下 工 况 : 工 况 1:第 一 体 系下 弦轴 力 模 拟 ; 工况 2:双线列 车活 载模拟 (加载位—— 横梁/肋上 ); 工况 3:单线列车活 载模拟 (加载位—— 横梁/肋上 ); 工况 4:双线列车活 载模拟 (加载位—— 横梁/肋 间); 工况 5:单线列车活载模拟 (加载位—— 横梁/肋 间)。 1.2 测 点布 置 综合考虑各工况下主要受力构件参 与受力 的力学性 能 , 应 力 测 试 截 面 和 位 移 测 试 截 面 布 置 见 图 2、图 3所 示 。 1.3 实测 结 果 与 有 限元 结 果 对 比 1.3.1 实测 与 SP模 型 对 比 仅以工况 3为例 ,通 过实测数 据与 sP模型 的分析结 果 对 比,说 明 sP法 分析结 果 的合 理性 (图 4~图 7)。通 过 sP 法 和 SF法 分 析 结 果 的 对 比 ,间接 证 明 SF法 的合 理 性 。 从 图 4一图 7可 见 ,桥 面纵 、横 向 实 测 位 移 与 SP法 分 析 得到的结果基本一 致 ,相互 验证 了实测结 果 的可靠 性 与 sP 法 的 有 效 性 。 1.3.2 SP法 分 析 结 果 与 sF法 结 果 对 比 由于实测数据 测 点 较少 ,且 实测 数 据具 有 一定 的离 散 性 ,在 sP法与实测能够较好 吻合 的情况 下 ,对 比 sP法 与 sF
1 模型 试验
1.1 试 验概 述 某连续钢桁梁柔性拱桥 ,其模 型示 意见 图 1所示 。为 了
能更真实 的反映桥面系统 的工作状态 ,本试 验取实桥钢桁 梁
[定 稿 日期]2016—03—02 [作者 简介 ]左宪章 (1981~),男,工 学硕士 ,工程 师 ,主 要 从 事 桥 梁 施 工 技 术 。
鹰 每 皤漕搬
正交异性钢桥 面板有效宽 度简化计算方法探讨
左 宪 章
(中铁 大桥 局集 团第 八工 程有 限公 司 ,重 庆 400064)
【摘 要 】 空间杆 系法(简称 sF法)是一种针 对整体 正 交异 性钢桥 面板 的简化计 算方 法,具 有概 念 清 晰 、计算效率 高等优点。文章 以某正 交异性钢桥 面桥 梁为背景 ,通过模 型试验及 空间板 壳法(简称 sP法)分 析 ,结合《日本道桥 示方 书》,对 sF法进行 了验证 ,并建议在进 行 sF法分析 时,对桥面板有效 宽度取值 可直接 依《日本道桥 示方书》之规定 。
本 文 以某 特 大 桥 主 桥 典 型 桥 面 试 验 为 背 景 ,通 过 模 型 试 验及 空间板 壳 法 (简称 sP法 )分 析 ,结 合 《日本 道 桥示 方 书》,对 sF法进行 了验证 。
的一 个 节 段 (包 括 下 弦 杆 、纵 肋 、横 梁 、横 肋 及 桥 面板 等 )进 行 研究 ,测试各工况下 整体钢 桥面 的力学 性能 ,并 以此 为基础 验证 SF法简化计算 的合理性 。静 载模 型试验 的主要 设计要 求及细节 与实桥相 同。
【关键词 】 正 交异性整体钢桥 面板 ; 模 型试验 ; 空间杆 系法 ; 规 范验证
【中图分 类号 】 U443.31
【文献标 志码 】 A
近年来 ,随着 中国铁路 的快速 发展 ,正 交异性 整体 钢桥 面得到 了越来越多 的应用 。 目前 ,整体钢桥 面 的计算 主要包 括空 间杆 系法 (简称 sF法 )、空 间板梁法 (简称 SPB法 )及空 间板壳法 (简称 sP法 )。
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