浅析连续刚构桥纵向裂缝的成因

根据某连续刚构桥主跨跨中附近底板纵向裂纹的特征,结合桥梁设计参数取值分析、全桥整体空间计算和跨中梁段局部应力分析以及其他桥梁裂纹的分析成果,认为跨中底板在自重和纵向预应力作用下,底板将出现横向拉应力,而波纹管偏离设计位置致使底板混凝土出现更大的局部拉应力,以及预应力钢束张拉时,混凝土强度可能尚未达到要求是导致跨中附近底板混凝土出现纵向裂纹的主要原因.     

不同车辆燃烧下大跨径悬索桥高温力学性能分析

悬索桥上一旦发生车辆火灾将会产生巨大的危害,为了给桥梁的抗火救援和抗火设计提供参考,本研究以某正在运营的悬索桥为研究对象,确定桥梁上可能产生燃烧车辆的种类及相应的燃烧规模。建立悬索桥有限元热-结构分析模型,根据不同车型的燃烧特征选用不同的升温曲线,对悬索桥施加随温度变化的热荷载,得到悬索桥混凝土板和钢梁的强度和弹性模量随时间曲线,以及应力挠度随时间变化曲线。结果表明:油罐车火灾造成的危害最大,混凝土桥面板在火灾下升温迅速,弹性模量和强度衰退较大,钢梁由于受到混凝土板和桥面铺装的保护作用,升温速率较低,悬索桥上应当设置合理的防火措施避免造成更大的损失。     

分阶段施工对成桥后温度效应仿真分析的影响

以山西某座连续刚构桥为例,运用有限元软件 Midas Civil 仿真分析了悬臂施工阶段中的收缩徐变等因素对结构成桥后箱梁应力的影响,得出了2种工况下由整体升降温以及温度梯度升降温而引起的温度应力,变化趋势一致,两者之差很小,只有在边中跨和中跨附近下缘的温度应力有较小的出入。最终得出采用有限元软件研究桥梁结构温度效应中是否考虑施工阶段对分析结果影响不大,可以省去施工阶段的分析。     

正交异性钢桥面板U肋与横隔板细节处疲劳分析

正交异性板的细节处疲劳破坏会使纵肋与横隔板开裂,从而降低桥面板的整体刚度,为了研究正交异型钢桥面板的U肋与横隔板等细节连接处的疲劳性能,以驸马长江大桥钢桥面板与横隔板的连接处、U肋与横隔板的连接处和横隔板U肋开槽部位为研究对象,通过ANASYS建立跨中段有限元模型,进行有限元分析,得到结构各细部处应力分布。研究结果表明:正交异性钢桥面板在U肋与横隔板连接处存在较大的主拉应力,疲劳问题较为突出。另一方面,正交异性钢桥面板在横向方向上的应力影响线较短,在不同车道上的车辆不会对同一个疲劳易损位置的应力产生显著的叠加,即只考虑单辆疲劳车在单车道上行驶是合理的。     

三塔悬索桥最危险火灾场景及极限承载力分析

利用有限元软件ANSYS建立三塔悬索桥三维空间有限元模型,根据桥梁火灾不同于建筑火灾的特点,选取小汽车、客车、货车、油罐车升温曲线模拟各类车辆的燃烧特征。分析在恒载+活载工况下,汽车燃烧位于桥梁主跨跨中和边墩处主缆和吊索的高温力学性能,计算得出高温下桥梁的应力和挠度。以吊索破坏时间最短为依据,确定出油罐车燃烧位于主跨跨中为最危险火灾场景,以此获得了悬索桥主缆和吊索的极限承载力。     

水下爆炸冲击载荷作用下加筋复合材料浸潜壳体结构的动力响应

对加筋复合材料浸潜壳体结构在水下爆炸冲击载荷作用下的动力响应采用LS—DYNA进行了分析,给出沿纵向分布的不同单元的应力时间历程曲线,并给出了位移、应力以及冲击压力波传播云图。     

预应力混凝土连续梁桥悬臂施工过程空间分析

结合混凝土连续梁桥设计和有限元理论,运用有限元分析程序ANSYS,对一座典型的3跨变截面预应力混凝土连续箱梁桥施工过程进行空间受力分析,讨论了悬臂施工各阶段预应力效应和温度变化对空间应力分布的影响。     

高桩框架式码头结构的温度效应影响分析

随着国内三峡大坝蓄水工程、白鹤滩水电站的建设，大坝上游的河道水位变化增大，导致高桩框架式码头的框架高度增加，其结构段尺寸也随之增加，温度对结构的影响随着结构尺寸的增加而增大。结合云南省东川港建设项目一期工程格勒旅游中心码头工程，采用ANSYS有限元软件建立温度应力作用下的高桩框架式码头实体模型，研究温度变化对结构造成的不利影响，同时研究了水平撑对结构温度效应的影响。结果表明：季节性升温后，结构最不利位置位于上层梁及顶板下部，该区域拉应力较大，可能出现混凝土拉裂破坏；季节性降温后，结构最不利位置位于底梁；在结构中设置水平撑能够有效降低结构的温度应力。     

装配式空心板梁桥铰缝病害机理分析与防治措施

以某装配式钢筋混凝土空心板梁桥为例,考虑温度场变化、车辆行驶工况,采用大型的有限元分析软件ANSYS,计算并探讨了不同季节情况下混凝土空心板温度应力对板梁桥裂缝病害的影响,分析了不同车辆荷载情况下板梁桥的纵向铰缝的复杂受力状态及其破坏机理,提出了防止板梁桥结构裂缝及铰缝破坏的设计方法和构造措施。     

水火弯板变形中的面内扭曲及收缩变形

给出了水火弯板变形中的面内扭曲、沿板宽方向变化的横向收缩及沿板长方向变化的纵向收缩的描述函数.实验测量及有限元计算结果揭示了水火弯板变形中存在的、为一般研究所忽略的面内扭曲变形及纵向收缩变形,指出横向收缩变形也沿板长方向变化.大量有限元计算结果表明,各种影响因素下的扭曲变形及收缩变形都可以用函数描述.通过计算结果的回归分析,得到了这些函数.     

预应力混凝土曲线梁桥支承设计初探

以实际工程为背景,介绍了曲线混凝土桥的受力特点,采用三维空间程序对小半径预应力混凝土曲线梁桥的空间效应进行分析,考虑了不同支承形式对主梁转矩、墩柱内力和支座反力的影响,指出了曲线梁桥根据平面杆系计算不能完全反映各支座的受力情况,还需进行空间计算来确定各支座反力,提出了采取支座预设偏心的措施来改善曲梁扭转效应的方法,探讨了曲线梁桥腹板开裂病害产生的原因。     

On board measurement of stresses and deflections of a Post-Panamax containership and its feedback to rational design

One of the most important points in structural design of containerships is the strength of hatch corners. Formerly, hatch corners used to be assessed by combining the component induced by hull girder vertical bending and the component induced by hull girder torsion. In the design of new generation containerships without deck girders, the effect of cross deck fore-aft deflection has also become prominent.Another point is the impact of structural displacement on the deck fittings. About new generation ships, large fore-aft deflection of cross decks raised the new problem of interference of hatch covers, lashing bridges and other deck fittings.To cope with such problems, comprehensive analysis has been carried out during the design stage of a Post-Panamax containership. In parallel with this analysis, on-board measurement had been conducted for 3 years after delivery, in order to confirm wide varieties of structural reaction of a large container ship in seaways. Procedure to derive components of stress and deformations from selected measurement points was developed, and actual values were calculated based on actual measurement.From long-term prediction of each component, it was found that design assumption was in general appropriate. However, regarding the fore-aft deflection of cross deck strip, actual stack load is generally much smaller than the design value, and the resulting predicted extreme value was much smaller than design assumption. This factor should be taken into account in the design stage.Regarding the correlation between hull girder vertical bending and fore-aft deflection of cross deck strip, design assumption of full combination is too conservative. From the measurement, no explicit correlation was observed. Regarding the correlation between hull girder vertical bending and wave induced torsion, design assumption of no correlation was appropriate. From these results, new formulae to combine these three deflection modes were proposed.Whipping was observed in the measured data, indicating that more careful attention should be paid to avoid large stress concentration in deck area to enhance fatigue strength.     

基于水平双向作用耦合曲线梁桥地震响应分析

以深圳市某互通立交匝道桥工程为背景,针对曲线梁桥地震响应的复杂性,运用大型结构分析程序Midas/Civil建立空间有限元模型,采用动态时程法对其进行地震响应分析,研究水平地震动单向输入、双向输入时墩梁固结曲线梁桥的地震响应差异,提出墩梁固结曲线梁桥抗震设计要点。     

预应力混凝土连续刚构桥跨中下挠影响因素分析

以某预应力混凝土连续刚构桥为工程背景,比较了不同预应力钢束损失和不同位置预应力钢束损失对箱梁成桥线型的影响,分析了不同预应力损失情况下混凝土徐变对预应力混凝土连续刚构桥成桥线型的影响,指出了预应力混凝土连续刚构桥箱梁挠度与桥梁结构受力状态有关,与桥梁跨径关联不大。     

独柱支承曲线梁桥中支座预偏心设置研究

随着城市道路和公路交通的发展,曲线梁桥应用日益广泛,已经成为现代交通工程中的重要桥型。从工程实际出发,计算分析设置预偏心对曲线梁桥受力的影响。分析结果表明,设置预偏心对曲线梁桥的转矩分布和端横梁处的转矩值均有改善,并提出了曲线梁桥设计时预偏心合理设置的原则。     

小半径曲线梁桥弯曲效应分析

为提高小半径曲线梁桥的安全性,利用三维空间结构分析程序,对不同曲率半径桥梁结构的结构内力和位移进行了计算和比较,分析了桥跨的内力、位移与弯桥圆心角的关系,并对其设计和计算提出了相应的建议。     

预应力混凝土曲线梁桥几个问题研究

曲线梁桥是弯扭耦合作用下的空间受力结构,现行桥梁规范所包括的内容滞后于桥梁的发展,平面分析的方法已不适用。文中对曲线梁桥的弯扭耦合效应、内外梁体受力不均以及恒载作用下结构产生较大的转矩等受力特点进行了分析。分析结果表明：曲线梁桥中间支承方式的设定不能改变支座的反力,外侧腹板弯矩内力均大于内侧腹板的弯矩内力,曲线半径越小,变化幅度越大。     

Influence of initial distortion of 3 mm thin superstructure decks on hull girder response for fatigue assessment

This paper investigates the influence of initial distortion of 3 mm thin superstructure decks on hull girder response and fatigue assessment. Part of the traditional superstructure of a prismatic passenger ship is replaced by thin decks with initial distortion amplitude of 0, 1 and 2 times the IACS limit value for thicker plates, i.e. 0, 6 and 12 mm. Both geometrically linear and nonlinear finite element (FE) analysis is used. For reference also traditional superstructure with 5 mm plate thickness is analyzed. Thin straight superstructure decks give 43% of weight reduction and carry approximately 30% less load than corresponding thick straight decks in traditional model. The load that is not carried by thin decks is divided between other traditional decks. The redistribution of forces also happens at the deck level between plates, stiffeners, girders and longitudinal bulkheads. The presence of initial distortion with the shape of one half wave between web frames and stiffeners causes an additional few percent-decrease in forces carried. The results and conclusions are similar for hogging and sagging loading conditions and differences between geometrically linear and nonlinear FE analysis are very small. This means time saving since the panel loading for fatigue assessment can be defined from geometrically linear hull girder response analysis without considering the initial distortions.     

温度场作用下大跨混凝土箱梁横向分析

为研究温度效应对大跨度混凝土结构受力的影响,结合某铁路特大桥实际工程,建立了混凝土箱梁的热-结构耦合分析三维有限元模型,分析了在温度场作用下混凝土箱梁的应力分布规律以及温度场变化对横向分析结果带来的影响。