您当前位置:亿达滑模 > 技术创新 > 施工技术 > 浏览文章
技术创新 INNOVATION
施工技术

槽型梁的国内外研究现状

日期:2015-1-28 14:24:21 来源:转载 浏览数:
 
分享到:

早期由于理论水平、力学性能和有限元分析技术的局限性,为获取槽型梁的静力学性能,人们倾向于进行缩尺模型探索性试验和有计划的足尺成桥试验,为设计和应用奠定基础。其后,有限元技术的发展和理论研究的深入,学者们开始有针对性地研究槽型梁在工程应用中存在的关键性问题和技术难点,从剪力滞效应、动力性能、稳定性能、疲劳性能、裂缝成因、扭转畸变、环境噪声以及组合结构等方面取得了较多的成果。

1 早期试验研究与计算理论
槽型梁属于复杂的空间板梁组合结构,又具有开口薄壁构件受扭性能差的缺点。下承式受力的特点直接导致其构造要求高,力学计算分析较为复杂。已有槽型梁的研究模型主要包括以下几种:

1)杆系计算模型。常用来进行纵向抗弯刚度、承载力和应力等方面的计算,其应用前提是结构的横向抗弯承载力、局部应力、扭转和稳定性等从构造上得以保证。此计算方法应用于槽型梁的整体分析,无法体现结构局部的受力特点。

2)空间板壳计算模型。可用于分析弯、剪、扭耦合效应,及其梁、板的内力分布规律。用板壳计算理论可以较精确地计算薄壁构件的应力和变形,但是难以分析槽型梁变截面和角隅处的局部应力等。

3)三维实体有限元模型。可以分析结构的应力、变形、稳定性等所有力学特性,但是对于槽型梁壁厚太薄的位置,采用实体单元,网格划分的粗细难以协调,且计算量相对较大。

4)试验模型。包括足尺试验模型和缩尺试验模型,足尺试验模型常依托实际工程进行测试,一般不进行破坏性加载,缩尺试验模型往往是试验室探索性研究的主要手段,对于了解新型结构的力学性能提供重要的依据。槽型梁的足尺试验和缩尺试验在国内外均已多次开展。

槽型桥的探索性研究始于20世纪初,其思想来源于水利工程的过水槽道,1952年首次应用于英国罗什尔汉桥。1957年,Bienert,G.和G.Roentsch测试槽型梁桥的弯曲和扭转效应,采用有限条法平面单元进行验证分析。1973 年,Cusens,A.R.和J.L.Rounds于实验室制作1/4比例缩尺的简支梁模型,包括预制槽型主梁和现浇桥面板,通过静载破坏性试验得到开裂荷载和极限荷载,分析其静力学性能,并采用有限条法对比验证理论值与实测值。同年,Chaplin,E.C等采用有限元分析预制混凝土槽型梁承受集中荷载的力学性能,提出适用于工程的简化计算理论并对槽型梁作为上部结构和施工构造细节提供建议,分析两个工程建设的成本效益。

国内槽型梁研究起步较晚。1981年,陆光闾、秦永欣等参加槽型梁新技术研究协作组,首次在国内引进槽型梁桥应用于怀柔京丰立交,并首次开展槽型梁静载试验,制作1/30有机玻璃模型。1984年,陆光闾试验研究三向预应作用下槽型梁的应力和变形。认为竖向预应力筋能在腹板中有效施加预应力。

20世纪末,槽型梁应用于城市轨道交通。2003年,同济大学王淼、顾萍等完成跨度为29.96m 的足尺槽型梁试验,有限元模拟预制主梁现浇道床板的施工全过程,分析槽型梁在制作与正常使用阶段下的应力与变形,讨论道床板剪力滞、腹板主拉应力、支点不均匀沉降以及板梁结合部位的纵向水平剪应力对槽型梁力学性能的影响。2005年,吴迅、付坤通过上海轨道交通8号线预应力槽型梁足尺模型试验,结合有限元,提出道床板收缩和徐变降低开裂荷载。
 

相关阅读

上一条:温度对大掺量粉煤灰混凝土强度影响的机理分析

下一条:浅谈预应力混凝土连续梁竖向预应力施工质量控制