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汽车活载下对桥梁结构的受力有限元分析

(2024-06-20 20:50:20)
标签:

有限元分析

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有限元

强度分析

结构分析

编辑:杭州那泰科技    www.nataid.com

汽车活载下对桥梁结构的受力有限元分析

全桥的活载切应力放大系数较大,跨中截面系数最大为4.429,但其绝对值增量有限,而其他截面的切应力放大系数均介于2.6-3.4之间。同时,通过试验桥汽车活载法向应力放大系数以及切应力放大系数的比较可知:对于波形钢腹板简支梁桥,汽车活载作用下的剪应力大于正应力对桥梁结构的受力影响。

采用载重汽车进行实桥加载,测试截面安排于主梁四分点截面处,波纹钢腹板切应力测试各自安排于中心直板段处与节点截面的直板段或斜板段处。加载工况参照有限元分析,即工况1采取对称加载,工况2采取偏心加载。工况2加载时横向偏心距与理论分析一致,即将车辆中轴线作用在右侧边腹板上,同时加载轴重按照与道路承压导致的跨中弯矩效用相同展开计算。试验测得偏载效应时,顶底板混凝土正应力与波纹钢腹板切应力的变化情况见表。

  从表2可以看出:测试应力放大系数与有限元分析结果大致相近,不同断面上所测得的应力放大系数不同,此中法向应力放大系数于墩顶周围断面处较大,切应力放大系数于中心处较大。试验桥剪应力放大系数相对于文献中单箱单室波形钢腹板值偏大,经初步分析,与结构形式及横隔板设置间距有关。为了保证此类结构的安全性,非常有必要考虑荷载偏心所产生的效应。通过类比试验成果和以上两种算法的成果,可以发现:对于正应力,无论采取经验系数法还是修正偏心压力法,以上两种算法的结果与有限元分析结果都相差不大,这说明双箱单室波纹钢腹板组合梁和普通箱梁关于偏载正应力的差异不大;对于剪切应力,无论采取经验系数法还是修正偏心压力法,算出的放大系数入值均为1左右,远小于有限元计算结果,可见双箱单室波形钢腹板剪应力较正应力相对偏载更加敏感,且现在普遍采用的关于放大系数的算法并不保守。

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