桥梁锚碇预应力锚固系统数值仿真研究

由于预应力锚固系统结构和受力机理较为复杂,计算时通常对预应力施加进行简化,而使得该结构的计算精度不能满足工程实际的需要。文中以某大桥南锚碇预应力锚固系统为例,建立有限元三维预应力锚索模型,以杆单元降温的方式实现了全部65根锚索预应力的施加,再现了锚碇预应力系统的真实受力状况。得出在荷载作用下,钢筋最大拉应力为1.97 MPa,混凝土最大压应力为5.2MPa,均满足设计要求。     

独塔斜拉桥拉索锚固区混凝土设计与应力计算

该文采用ANSYS大型三维有限元软件对东平东江大桥独塔斜拉索锚固区混凝土进行应力分析。建立全塔仿真模型,在模型中模拟环向预应力系统,并考虑预应力损失,通过计算得出拉索锚固区应力分布情况。结果表明该计算方法较为准确,环向预应力设计较为合理。     

斜拉桥空间异形索塔上横梁施工支架受力分析

以某双塔双索面预应力砼梁斜拉桥为工程背景,应用有限元分析软件ANSYS对上横梁支架进行精细化建模,研究门形索塔上横梁施工过程中上横梁支架的力学特性,分析空载和满载工况下支架主横梁、牛腿、纵向分配梁、扶墙杆、三角托架等主要构件的受力状态,验证其在最不利荷载组合工况下的安全性能。计算结果表明,上横梁支架主要构件的强度和变形均满足设计及规范要求。     

大跨径连续刚构桥0号块局部空间应力分析

以山西沁河大跨连续刚构桥为研究对象,利用Midas/Civil建立全桥杆系模型,分别获得施工及成桥阶段的最不利内力组合;采用Ansys软件建立空间有限元计算模型,对0号块空间应力进行了系统性分析.计算结果表明,除预应力钢束两端与混凝土接触点小范围区域内发生应力集中现象之外,其余绝大部分区域混凝土应力满足规范要求.分析过程中详细阐述了有限元模型的建立方法、荷载的施加、计算工况以及应力限值的确定原则,可为类似结构的分析和设计提供参考.     

钢与预应力混凝土后结合法组合梁的受力特性研究

为了明确大跨度后结合预应力组合梁桥的受力性能,以一主跨70 m的预应力组合梁桥为例,采用空间有限元模型详细模拟了组合梁的施工过程,计算从施工到成桥初期及长期运营情况下组合梁的受力情况。计算结果表明：中支点钢梁上翼缘和底板在施工阶段的最大应力分别为118 MPa和-133 MPa,后结合法和顶升/回落法在中支点混凝土桥面板内产生7.33～10.33 MPa的预压应力储备;中支点钢梁上翼缘和底板在短期运营阶段的最大应力分别增长了22 MPa和13 MPa,而中支点混凝土桥面板在曲线外侧的边缘只剩下3.33 MPa的预压应力储备,满足全预应力状态的要求;在第10年的长期运营阶段,中支点钢梁上翼缘和主跨跨中钢底板的最大拉应力分别减少17%和35%,中支点钢底板和主跨跨中钢梁上翼缘的最大压应力分别增加10%和42%。收缩徐变在长期运营阶段降低负弯矩区混凝土桥面板的预压应力储备,负弯矩区混凝土桥面板在运营第2年由全预应力构件变成A类部分预应力构件,在运营第13年变成B类部分预应力构件。     

黄墩大桥索塔锚固区传力途径和受力分析

为验证索塔锚固区设计的合理性,了解索力在锚固区的传递途径以及主要板件的受力特点,通过全真的实体有限元模型对黄墩大桥索塔锚固区进行了计算分析。计算结果显示:锚固区的索力传递途径明确,能适应斜拉桥的受力特点;钢横梁两端受压,中间受拉,除锚固板与腹板的连接焊缝附近有应力集中现象外,其余板件的应力值均小于材料屈服强度;混凝土塔壁主拉应力较小,配置普通钢筋即可,不必设置环向预应力筋;位于牛腿焊缝附近的剪力钉受力较大,通过加密调整后满足受力要求。上述结果表明黄墩大桥索塔锚固区设计合理、实用,能满足结构受力需要。     

自锚式悬索桥桥塔钢-混结合段局部受力分析

为研究双索面自锚式悬索桥桥塔钢-混结合段局部应力分布和连接件的受力特点、验证该部位受力是否满足设计要求,以武汉江汉六桥为背景,利用有限元软件ANSYS建立桥塔钢-混结合段三维模型,对施工过程、成桥恒载和最大轴力等工况进行分析,得到结合段钢结构、混凝土及预应力锚杆等主要受力构件在施工过程中的应力分布和变化情况。分析结果表明,除少数应力集中点应力较大外,整体上结合段的应力水平符合设计的要求,针对计算结果对施工阶段的划分提出了优化建议,建议适当提前第1次鞍座顶推的时机以避免下塔柱局部压应力过大,对钢桥塔格构柱间主拉应力较大区域采用增设间接钢筋的加强措施。     

预应力混凝土箱梁锚下局部应力分析

在结构构件的端部和其他布置锚具的地方,巨大的预压力将通过锚具及其下面积不大的垫板传递给混凝土。从而造成锚具下的混凝土将承受着很大的局部应力,因此有必要对锚具下的混凝土进行局部承压强度和抗裂性计算。该文通过对珠江特大桥张拉预应力过程中局部应力变化的模拟分析与现场测试,验证其是否满足局部承载能力要求,以及探讨如何建立合理的有限元模型来对结构进行局部仿真分析。     

厦漳大桥大跨度斜拉桥索塔锚固区的局部分析

厦漳大桥大跨度斜拉桥索塔锚固区采用钢锚梁、钢牛腿的结构形式,构造复杂且重要性突出,有必要进行局部分析。该文运用大型有限元分析软件ANSYS的三维板壳和三维实体单元建立空间模型,其边界条件和荷载工况考虑了施工过程及成桥阶段的实际情况。通过计算,提供索塔锚固区构件定量的力学性能分析数据,并为指导和优化设计提供依据及意见。     

跨座式轻轨PC轨道梁活动钢支座疲劳及寿命有限元分析

通过对活动钢支座的有限元分析，建立支座的三维有限元模型，按照活动支座实际的动荷载按应力寿命准则计算屈服强度、Goodman以及Geber失效因子。计算结果表明，活动支座的疲劳寿命足够，其疲劳强度满足设计要求。     

预应力束张拉顺序对锚下局部应力的影响分析

预应力混凝土构件中通常布置有多束预应力束,在施工设计中需要考虑预应力束的张拉顺序,合理的进行预应力筋的张拉.采用通用有限元程序ANSYS,对不同的预应力束张拉顺序下荫田大桥主梁被动锚固区的局部应力进行了分析计算.     

广珠线西江特大桥主桥索塔锚固区局部应力分析

混凝土斜拉桥索塔锚固区同时存在环向预应力和斜向拉索力的共同作用,处于空间三维应力状态,构造和受力状态都十分复杂.为揭示该区域的受力特性,以广珠线西江特大桥主桥为背景,运用有限元方法对索塔锚固区进行了空间应力分析,介绍了模型中斜拉索力、预应力、边界条件模拟的方法,给出了结构特征点处的应力值.结果表明该模型受力合理,计算方法可为同类型斜拉桥索塔锚固区的受力分析提供借鉴.     

基于线性规划理论的大跨径悬臂浇筑拱桥施工阶段临时预应力效应分析

基于线性规划理论,通过matlab求解了索力、临时预应力及拱圈应力之间的影响系数,得到了满足约束条件的最小预应力数量,并将其导入有限元模型中进行对比分析,计算结果表明:临时预应力可显著降低拱圈截面应力峰值、实现扣锚索索力的“重分配”、降低扣塔高应力区域,有利于保证结构施工安全。     

槽型双箱组合梁斜拉桥桥面板有效宽度分析

为研究槽型双箱组合梁斜拉桥桥面板在纵向预应力作用下的有效宽度,结合某大跨度组合梁桥面结构,通过建立考虑钢梁-混凝土桥面板界面滑移的三维实体节段有限元模型,分析了桥面板在纵向预应力作用下的应力分布及传递机理,提出了预应力传递角度变化的有效宽度计算方法.研究结果表明:相对于标准AASHTO LRFD (2007)和DIN 1075,有效宽度计算方法能够考虑纵向预应力在桥面板中传递的全过程及预应力传递角度的变化,与有限元结果具有更高的吻合度,可为同类组合梁斜拉桥设计提供参考.     

连续刚构箱梁桥横向受力的数值分析

结合一座预应力混凝土连续刚构桥,对箱梁横向受力进行三维实体数值模拟,通过车辆荷载多工况计算分析,找出车辆最不利布置位置,与作用的其他荷载组合,得到桥面板在不用荷载效应下的横向应力分布。同时建立框架模型作为对比,计算结果表明,桥面板各项应力指标均满足规范要求。     

基于共同规范的散货船舱口盖结构强度分析

对载重23 000 t无限航区散货船舱口盖强度进了校核.按照<散货船共同结构规范>要求进行有限元建模并确定外载荷,通过有限元计算并对原设计结构进行优化改进,以满足规范的强度要求.通过计算该舱口盖主要支撑构件腹板的屈曲应力,验证了优化结构的合理性.     

某T形刚构桥体外预应力加固效果评价

该文对某T形刚构桥体外预应力加固效果进行评价分析,首先依据桥梁竣工图纸建立有限元计算模型,分析研究桥梁结构在各类荷载组合作用下的应力与变形;然后根据加固设计方案,对比分析T构施加体外预应力前后的正应力、主应力、变形及强度验算。计算表明:体外预应力加固技术能有效增大T构截面的应力储备,控制T构悬臂端变形;加固后T构的静载试验结果表明实测桥梁刚度大于理论计算值,实测悬臂段挠度小于理论计算值;长期健康监测结果表明桥面标高稳定,牛腿处下挠趋势减缓,桥面线形较平顺;理论分析、静载试验和长期监测结果验证了体外预应力加固技术的可行性与有效性。     

部分预应力B类构件受压区高度简化计算

通过大量的算例分析,用回归分析的方法得出B类构件受压区高度计算的简化公式,可以使部分预应力B类构件开裂截面的应力计算工作量有所减少,特别是在变形计算中开裂后截面惯矩的计算工作量有所减少。     

先简支后连续桥梁预应力状态分析研究

分析了先简支后连续预应力桥梁受力状态,并按正常使用极限状态的设计原则,计算并讨论板开裂与预应力状态的关系,计算结果表明:如果预应力≥87％设计预应力,梁就满足全预应力构件的要求.如果87％设计预应力＞预应力≥59％设计预应力,梁就满足A类预应力构件的要求,因此,由起拱值来判定梁板是否可用的标准是合理的.对于张拉龄期为3d、5d和7d三种情况,张拉龄期对预应力损失的影响很小,可以忽略不计.张拉龄期主要影响上拱值,5d和7d的差别也只有2 mm.     

曲面索塔结构线型控制施工技术

重庆东水门长江大桥索塔设计为天梭外形,形状复杂,尺寸变化大。通过建立实体模型和杆系模型,对该桥施工过程中的岔区应力、牛腿应力、塔柱应力进行分析计算,并提出控制措施,以确保结构线型满足设计要求。