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题名车道荷载作用下箱梁应力放大系数的解析法研究
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作者
陈玮珂
张元海
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机构
兰州交通大学土木工程学院
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出处
《兰州交通大学学报》
CAS
2024年第2期1-6,共6页
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基金
国家自然科学基金(52368020,51968040)。
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文摘
为了便于用解析法分析偏心车道荷载作用下考虑箱梁扭转和畸变翘曲应力影响的应力放大系数,基于薄壁箱梁约束扭转和畸变控制微分方程的初参数解,得到偏心车道荷载作用下简支箱梁同时考虑约束扭转和畸变翘曲内力的解析解,进一步得到相应翘曲应力。结合简支薄壁箱梁数值算例,分析偏心车道荷载作用下计入扭转和畸变翘曲应力后的总应力相对于弯曲应力的应力放大系数。研究结果表明:算例薄壁箱梁跨中截面腹板与底板交点处的正应力放大系数达到1.27,水平形心轴处腹板的剪应力放大系数达到2.21;针对畸变翘曲应力的计算结果表明:跨中截面腹板与底板交点处畸变翘曲正应力约为扭转翘曲正应力的5倍;畸变翘曲剪应力在薄壁箱梁底板、腹板及悬臂板内均较大。
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关键词
薄壁箱梁
约束扭转
畸变
应力放大系数
翘曲应力
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Keywords
thin walled box girder
constrained torsion
distortion
stress amplification factor
warping stress
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分类号
U448.213
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名分缝护栏致空心板梁桥L型裂缝预应力控制方法研究
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作者
李翠华
金泰村
王冬泽
彭卫兵
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机构
浙江工业大学土木工程学院
浙江东南网架股份有限公司
中交水利水电建设有限公司
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出处
《桥梁建设》
EI
CSCD
北大核心
2024年第2期70-76,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(52278539,51908504)
浙江省自然科学基金项目(LY21E080017)。
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文摘
为提高护栏分缝桥梁的耐久性和承载力,以台金高速公路杨司高架桥预制空心板梁桥为背景,研究通过施加预应力控制因护栏分缝引起L型裂缝的有效性,并针对既有桥梁加固和新建桥梁设计提出通用的有效方法。采用Abaqus软件建立既有桥梁和新建桥梁的有限元模型,研究车道荷载作用产生的应力放大效应;分析预应力筋布置高度和长度对边梁梁底应力的影响及对既有桥梁护栏分缝导致的预应力损失;在此基础上,提出L型裂缝的预应力控制方法。结果表明:边梁应力放大系数随桥梁跨径和护栏高度的增加而增大,其取值范围为[1.42,2.14];预应力筋布置高度越低,边梁跨中梁底应力越大;预应力筋布置长度越短,既有桥梁梁底应力越大,对新建桥梁应力没有影响;分缝护栏对既有桥梁施加预应力产生损失,对新建桥梁不会产生预应力损失;在边梁跨中施加相应的预应力,可有效抵消跨中的应力集中效应,防止主梁跨中产生L型裂缝。
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关键词
空心板梁桥
分缝护栏
L型裂缝
裂缝控制
应力放大系数
预应力技术
有限元法
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Keywords
hollow core beam bridge
cast-in-situ parapet with joint
L-shaped crack
crack control
stress amplification factor
prestress technology
finite element method
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分类号
U448.212
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名小半径曲线“双窄箱”钢-混组合连续梁偏载效应分析
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作者
杨洋
石放明
石国庆
于振华
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机构
深汕深高速基建环保开发有限公司
上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司
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出处
《城市道桥与防洪》
2023年第9期145-148,M0013,共5页
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文摘
为研究车道荷载对小半径曲线双窄箱钢-混组合连续梁桥的偏载效应,以实际工程为背景,对该结构的弯曲、扭转和畸变效应进行了理论分析。建立了曲线半径外侧偏心活荷载、内侧偏心活荷载和对称活荷载三种荷载工况,结合ANSYS软件建立三维有限元实体模型进行分析,引入了应力放大系数的概念研究了该结构的偏载系数规律。结果表明:组合梁曲线半径外侧产生的翘曲正应力和剪应力大于组合梁内侧;组合梁的正应力放大系数近似为1.3~1.4之间,正应力的偏载效应在中支点处最为明显;剪应力放大系数近似介于1.5~1.6之间,剪应力的偏载效应在中跨1/4处最为明显。与直线梁桥相比,小半径曲线双窄箱钢-混组合连续梁桥在偏心车道荷载下的应力放大系数较大,对该类结构而言,由活载引起的偏载效应不容忽视。
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关键词
小半径曲线
双窄箱
钢-混组合连续梁
应力放大系数
有限元
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Keywords
small radius curve
double narrow box
steel-concrete composite continuous girder
stress amplification factor
finite element
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分类号
U441
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名移动荷载作用下变截面连续箱梁桥的约束扭转效应研究
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作者
王伟
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机构
中铁十八局集团第一工程有限公司
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出处
《河北水利电力学院学报》
2023年第4期48-52,共5页
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基金
中国铁建股份有限公司科技研发计划项目(18-C03)。
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文摘
为研究变截面箱梁桥的应力分布特征和变形规律,根据箱梁约束扭转微分方程,推导出了变截面箱梁单元刚度矩阵。基于此,依托跨四港联动大道项目进行实例分析,设置了3种荷载分布工况,计算出了不同工况下变截面箱梁的弯矩和翘曲位移,并对应力放大效应进行了探究。结果表明:工况1和工况2中弯矩随纵向距离变化曲线数值和趋势均较为类似,呈现出“W”型。工况3变化趋势恰好相反,近似呈现出“M”型,且数值和变化幅度方面均偏小。翘曲位移主要集中在边跨端部和跨中位置处,以跨中截面为界表现出反对称分布。工况1和工况2中广义翘曲位移在中跨及右跨数值和变化趋势基本一致。翘曲双力矩曲线呈现出由峰值点向两侧衰减的规律,在中支点位置处和集中荷载作用点处均出现极值。翘曲正应力极值均出现在集中荷载作用的截面。3种荷载施加工况下,4个控制截面的应力放大系数均未超过1.41。
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关键词
变截面
连续箱梁
约束扭转
应力放大系数
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Keywords
variable cross section
continuous box girder
constraint Twist
stress amplification factor
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分类号
U441
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
U448.213
[交通运输工程—道路与铁道工程]
TU323.3
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题名变截面三跨连续箱梁桥活载作用下的约束扭转分析
被引量：3
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作者
尉浩浩
张元海
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机构
兰州交通大学土木工程学院
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出处
《公路交通科技》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期68-76,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(51968040)。
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文摘
为分析变截面三跨连续箱梁桥的约束扭转效应,在箱梁约束扭转控制微分方程初参数解基础上,以扭转角和广义翘曲位移为节点位移,推导了箱梁单元刚度矩阵和等效节点荷载列阵。将箱梁单元两端截面的几何特征值平均后作为该单元的几何特征值,由此将变截面箱梁单元等效为等截面箱梁单元。引入弯曲正应力、翘曲正应力之和与弯曲正应力的比值作为应力放大系数η,以η具体表征偏载对弯曲正应力的放大效应。利用Fortran语言编写分析箱梁约束扭转的程序并计算已有文献中的算例,对比计算结果验证了程序的可靠性,并用所编程序分析变截面三跨连续箱梁桥的约束扭转效应。通过分析弯曲正应力、翘曲正应力及应力放大系数沿纵桥向的分布,得出应力放大系数的合理取值区间和区间端点所在位置。结果表明:变截面三跨连续箱梁桥在偏心车道荷载作用下发生约束扭转时,翘曲双力矩呈现出从峰值点向两侧快速衰减的分布规律,翘曲变形主要发生在偏心活载作用的桥跨内;用传统的内力增大系数法分析箱梁空间效应时,为避免内力增大系数取值偏大,不宜考虑弯曲正应力值较小的区域,建议选取弯曲正应力极值点所在截面为控制截面;在不同的工况下,应力放大系数均小于1.135,最大值均出现在相应工况下弯曲应力的极值点处。
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关键词
桥梁工程
应力放大系数
有限梁段法
薄壁箱梁
约束扭转
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Keywords
bridge engineering
stress amplification factor
finite beam segment method
thin-walled box girder
restrained torsion
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分类号
U448.213
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名初始应力下巷道围岩瞬态P波扰动响应研究
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作者
陶明
郭陈响
赵瑞
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机构
中南大学资源与安全工程学院
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出处
《工程爆破》
CSCD
北大核心
2023年第3期8-16,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(11772357,12072376)。
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文摘
为了解决工程现场中动态扰动对巷道围岩稳定性造成影响的问题,揭示动力扰动对地下结构破坏的理论机理,基于波函数展开法,求解了无初始应力状态下圆形巷道周边的动态应力分布。并通过LS-DYNA有限元软件研究了弹性巷道围岩中初始应力对动态应力集中的影响。在垂直方向应力为30 MPa和孔洞轴向方向应力为10 MPa条件下,分别取不同侧压系数,得到在无初始应力状态下和有初始应力状态下的圆形巷道周边的动态应力集中因子(DSCF)以及动态应力放大系数(DSAF)的分布。研究表明初始应力对圆形巷道动态响应的影响并不是简单的线性叠加,而是一个动态的应力平衡过程;初始应力状态下,DSCF的分布与无初始应力分布大致相同,在侧压系数为1时,孔边的最大DSCF较无初始应力状态下的增大了0.3左右;在初始应力状态下,孔边的应力变化会出现不规律的波动,在动载应力下降段,孔边将出现主应力的偏转和应力释放,导致急剧的应力变化;孔洞周边围岩的DSAF随侧压系数的增大而减小。
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关键词
初始应力
数值模拟
动态应力集中因子
动态应力放大系数
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Keywords
initial stress
numerical simulation
Dynamic stress Concentration factor(DSCF)
Dynamic stress amplification factor(DSAF)
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分类号
TD324
[矿业工程—矿井建设]
TD235
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