钢管混凝土系杆拱桥中墩处拱脚应力分析

为准确掌握拱脚的应力分布,指导结构设计,通过大型空间有限元分析程序对某(88+88)m钢管混凝土系杆拱桥中墩处拱脚及与其相连接的系梁进行分析。分析结果表明,在最不利工况下,系梁靠近中支点实体混凝土的箱梁底板混凝土压应力较大;拱座顶部混凝土存在一定水平的顺桥向拉应力;在拱肋与拱脚的局部连接位置产生非常明显的应力集中现象;中墩处系梁实体混凝土内配置横向钢束后,该处混凝土横、竖桥向应力水平较低,仍以平面受力为主。     

水泥路面接缝传力杆周围混凝土损伤塑性分析

为揭示水泥路面接缝传力杆周围混凝土的受力特性与损伤机理,基于ABAQUS有限元软件,介绍了混凝土损伤塑性(CDP)模型及其参数确定方法,应用CDP模型模拟了混凝土试件单轴拉伸和压缩试验,通过对比模型试验结果验证了CDP模型参数的准确性;在此基础上,建立了接缝设置传力杆的水泥路面三维有限元模型,分析了在不同轴载作用下水泥路面接缝传力杆周围混凝土的塑性应变、损伤因子和等效应力的分布和发展规律,对比了采用CDP模型与混凝土弹性模型时传力杆周围混凝土的应力差异。分析结果表明:对于混凝土单轴拉伸、压缩试件,基于CDP模型的应力-变形全曲线模拟结果均与试验结果一致,说明CDP模型及其参数确定方法准确;对于接缝设传力杆的水泥路面,当荷载作用在接缝传力杆黏结端上方板边时,传力杆黏结端混凝土的受力最为不利;随着轴载的增大,传力杆黏结端底部混凝土率先发生损伤塑性,等效应力逐渐减小;当轴载从100 kN增大至250 kN时,传力杆周围混凝土塑性区范围从底部135°~225°扩展至60°~300°,底部150°~210°范围内混凝土发生完全损伤塑性而退出工作,等效应力趋于0,应力重分布导致更多的荷载由传力杆两侧和上部混凝土承担;若传力杆周围混凝土采用弹性模型,传力杆底部混凝土等效应力将不断增大而超过极限强度,因此,分析传力杆周围混凝土应力集中问题建议采用CDP模型。      

基于热点应力法的矩形钢管混凝土组合桁梁桥节点疲劳评估

为准确评估矩形钢管混凝土组合桁梁桥节点疲劳性能, 引入热点应力法, 可通过平面杆系模型、空间杆系模型和三维实体模型计算节点焊趾处的热点应力幅, 并通过对52个节点疲劳试验数据回归分析, 拟合得到热点应力幅-循环次数曲线; 选取陕西黄延高速一座矩形钢管混凝土组合桁梁桥为典型案例进行节点疲劳评估, 并对原有节点设计方案的构造进行优化。研究结果表明: 相比于墩顶矩形钢管混凝土节点, 跨中矩形钢管节点热点应力幅更大, 为60.1 MPa, 发生在主管表面, 但是小于欧洲规范Eurcode中的容许疲劳强度71 MPa, 满足疲劳设计要求; 对跨中疲劳易损节点进行设计构造优化, 原设计矩形钢管节点变为矩形钢管混凝土节点后, 管内混凝土改变了节点局部刚度, 使相贯线焊趾处应力分布均匀, 支、主管表面热点应力幅平均降低25.1%, 对原设计节点进行焊缝后处理, 可有效消除焊接初始拉应力, 改善节点疲劳性能, 支、主管表面热点应力幅平均降低14.9%;采用空间杆系模型对优化后的跨中矩形钢管混凝土节点进行疲劳评估, 支、主管表面最大热点应力幅分别为58.9、54.1 MPa, 大于三维实体模型计算得到的支管和主管表面最大热点应力幅45.2、47.1 MPa, 空间杆系模型计算结果偏保守, 且无法像三维实体模型一样准确计算不同热点位置的疲劳效应, 也无法准确判断疲劳开裂起始位置。      

T构最大悬臂施工阶段非线性裂缝分析

基于Midas FEA有限元软件对浮山县丞相河某特大桥连续刚构单T构进行仿真实体建模,通过对T构实体空间模型的计算,得出其在最大悬臂施工阶段不利工况下应力数值结果及分布,确定其结构的应力集中区域。在考虑材料非线性的基础之上,对其进行非线性裂缝分析,确定其裂缝状态及塑性状态区域。     

双曲拱桥加固计算分析

利用ANSYS软件,建立平面杆系模型进行双曲拱桥内力计算,并采用考虑混凝土非线性的三维实体单元进行主拱圈模拟,对加固前后的内力、应力和变形等进行了计算分析,得出采用锚喷混凝土把"拱型"结构变成"箱型"结构加固双曲拱桥,可以达到改善旧桥使用性能和提高荷载等级的目标.     

一种双曲拱桥承载能力分析及加固设计新方法

利用ANSYS软件的平面杆系有限元法进行内力检算,以及对非线性混凝土主拱圈三维实体单元进行加固前后荷载响应模拟,并以此为根据进行锚喷混凝土把"拱型"结构变成"箱型"结构加固方法的补强加固设计和评定各部位的加固增强效果,取得了预期的加固提载效果,具有一定的推广实用价值.     

基于三维有限元的连续箱梁墩顶弯矩折减研究

常规的预应力混凝土连续箱梁计算普遍采用梁单元,该法未能有效考虑中间支座位置处主梁弯矩的折减,存在弯矩设计值偏大的问题.本文采用三维有限元MidasFEA程序作为数值分析手段,对连续箱梁的弯矩折减进行研究.以横隔梁厚度和支座布置形式为参数,通过杆系模型和实体单元模型的主梁应力的比较结果,总结弯矩折减的影响规律.结合沈抚新...     

预应力混凝土箱梁节段非线性分析研究

讨论了用有限元法进行预应力混凝土箱梁节段非线性分析的方法.在杆系结构分析的基础上,选取箱梁节段,采用三维体单元进行有限元分析,探讨了单元类型选择、网格划分、材料模型描述、节段边界条件选取、非线性求解方法等问题.并通过具体实例分析,证明了方法的有效性.     

土压力作用下钢管混凝土组合桁架连续刚构桥墩受力分析

重庆万州大桥为钢管混凝土桁架变截面连续刚构,主墩为双肢薄壁高墩。采用CivilMidas2010模拟重庆万州大桥7#墩右侧距地面填土20m外,分析土压力对钢管混凝土桁架连续刚构桥墩及全桥的影响。结果表明土压力对桥梁上部结构影响较小,但会使桥墩弯曲产生裂缝,增加系梁的拉应力。     

ABAQUS损伤塑性模型损伤因子计算方法研究

大型通用有限元软件ABAQUS广泛应用于钢筋混凝土结构非线性分析中,损伤塑性模型是其非线性分析的主要混凝土本构模型。总结该本构模型的基本原理和特点,着重分析推导了该模型的损伤因子计算方法,给出计算示例并将该参数计算方法应用到一简支梁有限元分析实例中,验证了该方法的可靠性,可为实际工程计算分析提供参考。     

日照引起的砼空心高墩温度应力状态分析

日照引起的混凝土空心高墩温度应力较大,不能被忽视。在考虑温度应力时,需要考虑混凝土空心高墩的结构特点,以获得温度应力的作用特点。以某铁路桥梁空心高墩为例,分析了墩身的结构特点、温度应力分布特点以及温度应力对墩身的不利影响,并对预防措施进行了必要说明。     

大体积混凝土温度裂缝成因分析及控制

温度裂缝防治是大体积混凝土承台施工质量控制的一大难题.在申嘉湖高速公路双林高架桥第一个主墩承台的建设中,使用多项措施来防止大体积混凝土的温度裂缝,从而对确保工程的顺利进行取得了良好的效果.     

预应力混凝土连续梁桥墩顶横隔板分析

预应力混凝土连续梁桥是一种被广泛使用的桥型,但近些年在一些跨径较大的已建桥梁中也出现了较多的病害。墩顶横隔板裂缝是预应力混凝土连续箱梁桥的常见病害,严重的甚至威胁到桥梁整体的使用性能。本文以工程实例为背景,通过受力分析及有限元计算对横隔板上人孔附近的裂缝进行研究,根据横隔板区域的有限元分析结果,采用施加横向预应力的方式来改善横隔板的受力状态,同时在构造配筋上给予加强,最后得出针对这些裂缝现象的可行的控制方法。     

混凝土桥墩裂缝的成因分析及处理方法

分析桥墩结构混凝土裂缝产生的原因,介绍桥墩裂缝的常规处理程序,并结合实际工程,就裂缝灌浆施工方法作详细的介绍,可供同行参考。     

船闸混凝土裂缝与应力关系分析探讨

针对船闸混凝土浇筑过程中产生裂缝的影响因素,采用有限元软件ANSYS,结合多组实测数据,对混凝土裂缝与应力关系做了分析研究,得出以下结论：（1）对同一种配合比的混凝土,施工方式相同,入仓温度越高,混凝土结构早期拉应力增长越快。（2）随着廊道结构与闸底板结构相对刚度的减小,两部分结构变形的协调性有所加强,接触面上的相对刚度有所减小,平均拉应力会有所减小。（3）早期混凝土结构温度场造成的温差应力对应力场分布的影响较大,而由于施工间隔造成的相对刚度差别混凝土结构应力场的影响要略小,因此对于早期混凝土结构控裂要更注重入仓温度的控制。     

SAF应力吸收层在旧水泥混凝土路面加铺中的应用

在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层所面临的关键是如何有效的抑止或延缓反射裂缝的产生。SAF应力吸收层系统具有良好的抗反射裂缝能力,混合料密实、透水性小,可以减少路面水损坏的产生,用该结构可以有效解决旧路加铺时反射裂缝的产生。从SAF应力吸收层混合料的级配设计控制、材料性能评价和施工质量控制等方面进行分析,得出了SAF应力吸收层混合料在旧路加铺中的施工工艺。     

北碚嘉陵江大桥腹板裂缝防治

在役预应力混凝土连续箱梁桥腹板开裂对桥梁的耐久性和营运安全构成极大的威胁,分析预应力箱梁腹板裂缝的变化规律及产生原因,对预应力混凝土箱梁桥的加固和设计配筋提出建议。通过总结北碚嘉陵江大桥在役10年来箱梁腹板的裂缝分布和状态,发现腹板裂缝集中分布位置和裂缝状态,在此基础上分析各种裂缝产生的力学原因,优化预应力混凝土箱梁桥设计配筋。     

预应力混凝土连续道岔梁桥温度效应分析

某在建十三跨预应力混凝土连续箱梁桥由于连续跨数多、超静定次数高、受温度影响显著,采用Mi-das/Civil软件对其梁体在温度梯度作用下应力分布进行分析,同时采用美国AASHTO规范中的分地区温度标准值进行对比分析.结果表明：截面的最大拉应力出现在箱梁顶板的底面位置且数值已远大于混凝土抗拉强度,设计中应采取措施预防裂缝的产生;大跨度高次超静定混凝土箱梁桥的温度敏感性更高,不同温度标准值下,桥梁温度应力差异明显;建议对温度标准值的取值采取按地区温度差异来选取,但可行性还待进一步检验.     

铁路客运专线墩台身高性能混凝土裂缝分析与控制

结合福厦铁路站前工程高性能混凝土墩台身施工实例,从桥墩构造、原材料、混凝土配合比和施工工艺等方面分析了铁路客运专线墩台身高性能混凝土裂缝产生的原因,介绍了主要从上述几方面控制混凝土裂缝的措施,并提出了采用JHI增压自动注浆器注射JHC柔性注浆胶处理裂缝的具体方法,对同类工程有借鉴意义。     

非规则连续刚构桥地震易损性分析

为探讨非规则桥梁的抗震性能,建立了典型非规则公路桥梁的地震易损性理论模型.考虑桥梁结构参数和地震动的不确定性,抽样生成桥梁地震易损性分析模型样本库.用OpenSees软件对模型样本库进行非线性动力时程分析,以获得结构动力响应.在研究桥墩反弯点时程曲线和桥墩曲率包络线分布特征的基础上确定桥梁构件的损伤指标.采用概率地震需求分析方法获得桥梁各构件易损性曲线,并基于一阶可靠度理论获得桥梁系统的易损性曲线.结果表明:在地震作用下,非规则桥梁支座最容易损伤破坏,桥梁系统的易损性明显高于桥梁构件的易损性;易损性曲线可用于评估非规则桥梁的抗震性能,为震后桥梁损伤识别提供依据.