曲线梁桥支座偏心设置时的力学模型

本文建立各种偏心支承情况下曲线梁桥的有限元模型,包括梁相对支座偏心、梁相对桥墩偏心、支座相对桥墩偏心等情况.文中提出采用一种"点单元"来统一模拟弹性支座和刚性支座,使得软件的实现十分方便.通过这种点单元的引入,也使过去在结构分析软件中常用的支座单元和主从节点成为点单元的一种特例,从而大大简化了软件的编制.     

四塔大跨混凝土斜拉桥横向约束体系比选研究

依托广东省清花高速公路北江特大桥项目,针对斜拉桥的横向约束体系开展研究,采用Midas 2020有限元程序,建立了北江特大桥的动力计算模型。主塔、主梁、桥墩、承台和桩基采用梁单元模拟,其中主梁通过主从约束同斜拉索形成“鱼骨梁”模型;斜拉索采用空间桁架单元,过渡墩和塔梁连接处设置横向约束支座,考虑土-结构相互作用和相邻联的相互影响,采用“m”法模拟桩基土弹簧。采用非线性时程分析方法,选用E2地震作用下地震加速度时程波进行分析。通过比选横向弹塑性约束体系、横向抗风支座约束体系、横向阻尼约束体系三种约束形式下的塔底弯矩、塔梁相对位移,确定横桥向采用抗风支座约束体系较为适宜。     

板梁偏心连接结构有限元分析

为了合理处理列车车体结构分析中典型的板梁偏心连接问题,分别基于罚单元法和La-grange乘子法构造了板梁组合结构模型,将组合结构中相关节点对之间通过偏心关系建立的约束方程引入到平衡方程中,解决了梁单元因偏心连接而对组合结构总体刚度矩阵的贡献问题,并编制了求解板梁组合结构静强度计算问题的有限元程序。实例计算表明不但两种计算方法的计算结果吻合,而且其计算结果均与有限元分析软件ANSYS 9.0计算结果接近,位移误差在1%以内,应力误差在2%以内,分析表明二者均是处理板梁偏心连接组合结构的有效方法。     

隔震桥梁非线性地震反应分析

根据隔震桥梁的设计特点，分别利用非线性水平和转动弹簧单元来模拟减，隔震支座和桥墩延性塑性铰的非线性性能，计及隔震器，减震器的作用对桥梁结构非线性弹塑性动力反应进行研究,采用大型结构分析软件ANSYS，结合算例分析了桥梁采用减，隔震支座和利用桥墩延性抗震的减震效果。     

基于ANSYS软件的偏心加筋板结构稳定性分析

文章基于ANSYS软件,分析了偏心加筋板的开口对结构稳定性影响,以及相对刚度对偏心加筋板结构稳定性影响。结果表明：结构表面开口对结构的刚度、强度和稳定性均有较大影响;相对刚度变化,对结构中梁柱的稳定性影响较大,在侧向荷载作用下,柱刚度的变化对结构稳定性的影响大于梁刚度对结构稳定性的影响。     

弯梁桥常见问题分析

通过工程实例，介绍弯梁桥目前存在固结墩墩身开裂、梁内侧支座脱空、梁体向外侧移和翻转等主要问题。根据弯梁的“弯扭耦合”等受力特性分析了产生问题的主要原因包括恒载作用、温度荷载、预应力作用和活载作用等因素，进一步从设计上相应提出了构造上尽量采用大半径、小联长的弯桥；预设桥墩的偏心距；对径向位移作一定的限制和设置扁担横梁等建议。希望能在设计阶段尽量减小弯梁桥出现质量问题的可能性。     

支座偏心距对曲线箱梁桥力学行为的影响规律

结合工程实际,主要对一座三跨连续曲线箱梁桥在两种支座布置形式下的结构力学行为随支座偏心距的变化规律进行了分析。研究结果表明:对于小曲率半径的曲线梁桥,当中支墩为独柱支墩时,可对中支墩单支座设置合理偏心距来调整曲线桥的扭矩分布及边支墩支座反力分布;而当全部支墩都设置抗扭支座时,边支墩内外侧支座不平衡反力只能通过对相应边支墩支座设置偏心距来调节,但改变边支墩支座偏心距却无法调整曲线梁桥的扭矩分布。     

独柱墩曲线梁桥车道偏载分析及支座偏心距设计

结合工程实际,利用MIDAS有限元分析软件对一座4跨独柱墩曲线箱梁桥在车道荷载作用下的结构受力性能进行了研究分析,并对超载车道荷载作用工况下的独柱墩单支座合理偏心距的设置进行了探讨研究。研究结果表明:该独柱墩曲线梁桥在3倍车道荷载工况作用下抗扭支座内侧出现负反力,且随着支座偏心距的增大,扭矩值减小,抗扭支座内外侧支座竖向反力趋于平衡,最后针对超载车道荷载并综合考虑其他荷载工况得出了该独柱墩曲线梁桥的合理偏心距值。     

某单箱双室道岔连续梁偏载效应研究

在道岔连续梁设计中,一般采用土木工程专业有限元分析软件(类似的软件有Midas Civil、BSAS和桥梁博士等)进行计算分析,而这类软件的梁单元模型需要利用偏载系数来考虑偏心荷载作用下的偏载效应。利用Midas FEA软件建立单箱双室道岔连续梁的全梁实体单元模型,在偏心ZK荷载作用下,获取准确的偏载系数,用以指导设计。通过分析认为:在挠度验算和支座吨位选取时,需要考虑活载的偏载效应;在实际设计中,如果之前没有可以借鉴的类似桥梁设计例子,建议采用板壳或实体单元模型获取准确的偏载系数。     

塔梁固结斜拉桥抗震性能研究

大跨度塔梁固结斜拉桥的抗震性能通常弱于漂浮体系斜拉桥，由此造成的地震作用下结构受力状态较差，因此为确保塔梁固结斜拉桥在地震响应下的抗震性能，以主跨为150 m的塔梁固结斜拉桥为工程背景，利用midas Civil 2021有限元软件建立塔梁固结斜拉桥全桥的空间动力分析模型，基于控制变量法进行塔梁固结斜拉桥抗震性能分析，分别研究支座屈服刚度、支座底部滑动摩擦系数以及结构阻尼比对斜拉桥固定墩墩底弯矩、桩基础弯矩以及支座最大滑动位移量的影响规律。结果表明，随着支座屈服刚度和支座底部滑动摩擦的增大能够减小支座滑动位移，但是增大了桥墩底部和桩基础的弯矩，而结构阻尼比的增大能提高塔梁固结斜拉桥抗震性能，因此根据分析抗震设计参数组合取屈服刚度15 000 kN/m、摩擦系数0.03以及结构阻尼比0.05,能够提高塔梁固结斜拉桥抗震性能，也为类似工程抗震设计提供借鉴参考。     

支座预偏心对独柱墩弯桥抗倾覆性能的影响分析

文章以某高速公路一座互通立交钢-混组合匝道桥为例,研究分析了连续独柱墩弯桥的支座偏心位置对桥梁整体抗倾覆性能的贡献,分析支座偏心位置这一参数变化对结构的抗倾覆性能的影响程度,从桥梁支撑反力、支点扭矩、上部结构竖向位移、上部结构横向扭转、主要截面应力分配以及不同车速不同支座偏心位置的车桥耦合振动分析,得出最佳的支座偏心距离的取值。研究结果对同类型桥梁设计与加固提供了经验借鉴与数据支持。     

曲线箱梁斜腿刚构系杆拱桥剪力滞效应分析

利用SAP通用有限元分析软件，采用三维板壳单元模拟连续曲梁及横隔板，用实体单元模拟桥墩，三维梁单元模拟扇形吊杆及直线拱肋，对一曲线连续箱梁斜腿刚构系杆拱组合体系桥进行三维分析，连续弯箱梁剪力滞现象比较突出，应引起工程师的重视。     

预应力混凝土连续曲梁桥单支座预偏心设计实例

以某半径为240m的四跨连续曲梁为例,分析了独柱墩支座不同的预偏心对连续曲梁扭矩分布以及支撑反力的影响,介绍了通过调整支座的预偏心设置来改善曲梁扭矩的分布,以优化结构受力。     

关于山区桥梁地震损伤评价

以震区预应力混凝土连续梁桥为例,根据地震时程荷载的工程状况,分析两种支架下墩底弯矩、墩底剪力、桩顶弯矩、桩顶剪力、梁端位移的实际差别,对板式橡胶支座和铅芯橡胶支座的山区桥梁进行损伤评估,得出两种支架减震隔震的实际效果。经研究发现,两种支座在桥墩侧移角、混凝土的压变系数、曲率延性系数以及钢筋的最大拉应变等地震反应方面的作用相近,但是铅芯橡胶支座在控制墩梁的相对残留位置方面作用显著,有利于震后交通的维持。     

基于MIDAS／Civil的桥墩模板设计

在桥墩模板载荷分析的基础上,采用有限元软件MIDAS／civil进行桥墩模板的设计,首先介绍了桥墩模板模型建立的方法,并确定模板框格单元大小,分析龙骨梁的间距与截面尺寸,进而建立桥墩模板整体模型以计算其强度和刚度,最终完成桥墩模板的设计。     

支座宽度及相对刚性系数对连续梁弯矩的影响

考虑连续梁支座宽度B与相对刚性系数α=6EI/KL3对梁弯矩计算值的影响,对连续梁分别进行了不同B值、不同α值下的梁弯矩计算。通过计算得到了不同支座宽度对于连续梁弯矩的削峰程度以及相对刚性系数对弯矩的影响规律,认为宽支座与点支座的反力模式不同,支座边缘的反力对支座中心处的梁截面产生的正弯矩是造成支座处梁截面负弯矩削峰的主要原因;而相对刚性系数α计算值小于0.15时,弹性支座与刚性支座相比,弯矩计算差值可控制在5%以内.若以此为误差限,可将弹性支座简化为刚性支座。     

球型支座的结构设计与检算

为适应我国高速铁路桥梁建设对支座提出的新要求,在国内铁路行业相关标准及欧洲标准基础上,对球型支座进行了结构设计及检算。基于对球型支座结构及工作原理的分析,介绍了平面滑板和球面滑板关键尺寸的选取方法。球型支座转动时产生荷载偏心,会引起滑板的附加应力,在计算支座转动偏心量的基础上,提出了球面滑板应力的校核标准。上支座板挡块主要承受支座水平力并为支座滑动提供导向,文中对挡块及侧向滑动材料进行了详细的检算和分析,为支座能承受足够的横向力提供了保障。最后提出了球型支座的设计控制因素,以及目前国内球型支座的发展现状,对深入研究球型支座的关键技术具有参考意义。     

装配式预应力砼连续箱梁支座病害分析

橡胶支座损坏是装配式连续箱梁桥的通病,橡胶支座质量问题和支座受力不均及偏心受压是导致支座发生病害的直接原因,结合京沪高速公路淮安某特大桥的支座检查,分析了生产、设计、施工对支座病害的具体影响,提出了相应建议,并对支座质量控制进行了探讨。     

平板橡胶支座上梁的倾覆稳定性计算

针对橡胶支座上的混凝土简支梁,在偏心荷载作用下的横向倾覆稳定性问题进行了探讨。特别是橡胶支座变形对梁体横向稳定性的影响进行了分析,建立了考虑支座变形梁体横向稳定性的计算方法,使支座上梁体横向稳定性检算更接近于实际。     

高速铁路桥上无缝线路断轨力计算模型

在吸收前人研究成果的基础上,采用实体单元模拟桥梁及桥梁墩台,采用空间梁单元模拟钢轨及轨枕,采用弹簧单元模拟钢轨、轨枕、桥梁与墩台之间的连接,建立了断轨三维有限元空间力学模型。以秦沈客运专线10跨32 m简支双线整孔箱形梁桥为例,对其进行断缝值影响因素分析。研究结果表明:对于多跨简支梁桥,断缝与梁温度变化幅度、断缝位置、支座摩擦阻力关系不大;断缝值与扣件纵向阻力、钢轨温度变化幅度、桥墩纵向刚度、钢轨类型关系比较密切;断缝值及采用的力学计算模型也有一定的关系,相比传统计算模型,空间力学模型计算结果偏小。