薄壁桥墩地震反应谱分析

结合工程实例,应用有限元软件ANSYS,在分析薄壁桥墩自振特性的基础上,对其进行了地震反应谱分析。给出了计算原理、计算模型、计算过程和计算结果,探讨了薄壁桥墩自振特性的特点,通过对二维地震动输入下墩顶和墩底位移计算结果的分析,得出以下结论：在二维地震动输入下,对于薄壁桥墩其位移的基本特点是纵桥向水平位移最大,横桥向水平位移次之,而竖向位移最小;结构在二维地震作用下,是以水平位移为主,竖向位移很小。     

深基坑开挖的理论计算与工程监测结果分析

大量的基坑工程实践表明,深基坑工程仅仅依靠理论分析和经验估计难以完成经济可靠的基坑支护设计和施工。文中以天津港南疆港区神华煤炭码头建设工程两座廊道的地下连续墙工程为案例,对地下连续墙的墙体位移、支撑轴力等方面进行工程监测,并利用二维有限元程序对其进行了理论计算分析,藉以探讨有限元计算结果与工程监测之间的差距。通过有限元计算值与实测数据对比发现,墙体最大水平位移的计算值较实测数据稍偏大,墙体最大竖向位移和支撑轴力的计算值与实测数据有一定差距。结果表明,有限元方法可以分析墙体最大水平位移,而最大竖向位移和支撑轴力的分析方法值得进一步探讨。     

雷堡坳大桥高墩稳定性分析

根据有限元计算方法,对雷堡坳大桥最大悬臂施工阶段的各种工况进行稳定特征值分析。结果表明,结构自重、施工临时荷载、挂篮等竖向荷载对结构稳定性起主导作用,尤其挂篮突然脱落、上部结构悬浇箱梁一端滞后施工一个梁段对桥梁结构的稳定性影响较大,增设横系梁可以提高桥墩的稳定性。     

前板桩高桩承台结构计算模型及计算方法

介绍采用竖向弹性地基梁法计算前板桩高桩承台结构的计算模型和通过有限元软件进行内力和位移计算时的点处理,说明采用该模型计算时应注意的问题.     

不同墩高桥墩结构的地震反应分析

以一典型桥墩结构为例,采用有限元程序sap2000建立桥墩结构空间有限元计算模型,采用动态时程分析法对不同墩高桥墩结构进行地震反应分析,着重讨论不同地震动输入下不同高度桥墩的底部内力以及墩顶变形的地震反应变化规律,分析结果为同类桥梁结构的抗震设计提供理论依据。     

考虑竖向地震作用下摩擦摆基础隔震结构抗震性能分析

基于有限元分析软件SAP2000,结合某多层钢框架结构,建立传统抗震和摩擦摆基础隔震结构的有限元模型。输入地震波,在罕遇地震作用下,进行水平双向和不同竖向比例的三向地震反应对比分析。研究结果表明:摩擦摆基础隔震结构能延长结构自振周期,减小结构层间剪力、层间位移、梁和柱受到的轴力与弯矩,降低了水平及竖向地震的作用。随着竖向地震动增大,结构竖向层间位移增大,顶层竖向加速度增大,摩擦摆支座的竖向压缩位移和瞬时脱空位移增大,其中瞬时脱空现象均发生在角支座处,但远小于支座的啮合深度,不会影响结构的安全。     

跨海大桥节段拼装桥墩的抗震设计

节段拼装桥墩是适应新的桥梁施工方法的新型结构体系,具有施工进度快、环境冲击少、施工质量高等优点。以矩形空心截面节段拼装高墩为例,利用纤维梁-柱单元建立桥墩的有限元模型,通过与已有拟静力试验结果的对比,验证模拟方法的正确性。在节段拼装桥墩的优化设计中,将水平承载力分析与理论模型的预测结果加以比较,并分析桥墩的地震时程响应。试验模拟结果表明,拼装桥墩的节段接缝处的耗能钢筋可以增强桥墩的水平承载力,显著提高其耗能、增大残余位移;提高预应力钢筋的配筋率虽能增强桥墩的水平承载力,但对能量耗散和残余位移影响不大;预应力筋有黏结时比无黏结时的水平承载力提高约30%,有黏结时的残余位移约为无黏结时的2倍。桥墩的地震时程响应分析结果表明,增加耗能钢筋可以提高桥墩的水平承载能力、减小桥墩顶部的最大位移、延缓桥墩的破坏过程。     

Robot在独立墩式码头结构计算中的应用

文中阐述了在竖向弹性地基梁计算方法基础上,在Robot Millennium软件中建立独立墩式码头结构模型,对其进行三维有限元计算。通过计算能够详尽的得出结构各部分的位移、应力、剪力及弯矩等,为以后的同类结构设计校核提供了参考依据。     

船与桥墩防护装置碰撞动力学分析

运用有限元基本理论，采用国际上广泛使用的大型结构分析程序LS—DYNA建立了船舶、桥墩防护装置的三维有限元计算模型。计算分析表明，该桥墩防护装置，在规定的海况下，结构满足吸能和桥墩撞力要求。     

公路下穿高速铁路桥梁的扰动性分析

为了评估公路下穿对高铁桥梁的扰动和行车平顺性的影响,文章以蚌埠市治淮东路下穿京沪高铁段为工程背景,建立三维有限元模型,采用Mohr-Coulomb模型考虑土体的弹塑性本构关系,用数值模拟方法对采用桩板结构、桥墩围护钢板桩等工程措施后下穿施工对高速铁路桥墩的扰动进行计算分析。计算结果表明,公路下穿施工中高铁桥墩各方向的位移均小于1mm,能够满足规范要求。采用的工程措施能够有效地减小公路下穿施工对高速铁路桥墩的扰动,文章的计算方法可为类似工程项目提供参考。     

海试方舱桅杆结构有限元分析

运用有限元分析程序ANSYS对桅杆建立了三维有限元模型,计算后得到了桅杆各部位的力学特性数据(包括最大应力水平及位移等).通过分析,验证了桅杆在规定的海况下,结构满足强度、刚度和稳定性要求.     

码头挡沙结构的一种优化型式

将焊接或绑扎钢筋网外挂金属丝网作为防漏砂结构,提出了一种挡砂效果好、施工简便、成本低廉的码头挡砂板设计方案,建立了相应的计算模型,采用Ansys有限元软件计算了钢筋网在单面土压力下的最大应力和位移,并根据最大应力和最大位移来确定钢筋的直径和合理的钢筋间距。通过分析和比较,验证了钢筋网用于重力式码头防漏砂结构的可行性和优越性。     

某斜坡式海堤工程对临近桥梁桩基位移的影响

某斜坡式海堤工程临近桥梁,可能对桥梁产生不利影响。采用Plaxis 3D软件建立三维有限元模型,分析开挖换填和水泥搅拌桩两种典型断面,得出桥梁桩基的最大位移。结果表明,该海堤工程对桥梁桩基的水平位移影响较大,对竖向位移影响很小;水泥搅拌桩断面相比开挖换填断面,桩基水平位移更小;两个典型断面均能满足桥梁桩基位移小于5 mm的要求。     

软基造景填土对桥墩变形的数值分析

桥墩的过度变形被认为是桥梁病害之一，数值模拟计算是正确地分析病害原因的一种重要方法。针对某高速公路互通匝道内侧软土上造景填土对桥墩过度变形造成的危害，采用数值分析方法对其进行病害原因分析。数值分析根据匝道桥场地附近地质条件建立二维有限元模型，岩土体采用Mohr-Coulomb材料四边形实体单元，桩、墩采用梁单元模拟。计算结果显示桩体内的最大弯矩为桩体材料可承受的范围内，桩体不会出现破坏。计算结果表明在严重的软土地质条件下，匝道桥内侧的填土是桥墩偏位的主要原因。计算结果同时表明正确地运用数值分析方法是确定岩土和结构病害原因的有效途径。     

深厚软土地基上插入式钢圆筒的结构稳定性

结合港珠澳大桥岛隧工程东人工岛工程实例,基于 PLAXIS 3D 有限元软件计算平台,利用可同时考虑剪切硬化和压缩硬化的土体弹塑性本构模型 Hardening-soil model,对深插式大直径钢圆筒岛壁结构三维数值计算展开研究,分析施工全过程中各控制工况下钢圆筒的变位情况,并与二维理论计算和现场实测位移相验证,探讨深厚软黏土地基上大圆筒结构的变形与稳定特性。结果表明,三维数值模拟钢圆筒位移和实测位移相近,两者均大于二维平面等效计算位移值;当钢圆筒有足够的直径和埋深时,即使其插入深厚软黏土地基,水平和竖向变位均较大,但是其结构稳定性也较好。分析成果对类似工程以及大直径钢圆筒结构在软土地基上的推广应用具有一定的参考意义。     

水力式升船机单井塔柱内对拉钢索优化布置

单井型塔柱结构极大改善了水力式升船机竖井水位同步性问题,但随着提升高度增大,竖井内水深越大,侧壁位移、弯矩过大等问题更加突出。以150米级单井塔柱为例,提出了竖井内布置对拉钢索的设想和简化布置方案。基于钢索拉力权重分配系数的优化方法,取得了钢索等应力的密度分布最优解,并离散转化为等效的等荷载布置方案,可在实际工程中应用。经有限元模型结果对比分析,等荷载布置与简化方案相比,最大位移可减小47.44%,纵竖向弯矩极值差别不大。与无钢索方案比较,最大位移、纵向弯矩、竖向弯矩可分别减小93.5%、74.36%、75.84%。高强钢索预应力方案值得进一步研究。     

临近桩基础吊装作业的影响分析

针对吊装作业引起的超载对临近桩基础的影响问题，进行吊装作业稳定性和桩基础受力分析。采用经验公式计算吊装稳定性，并对桩身受力情况进行有限元分析。结果表明，吊装作业稳定性系数、桩身受力、桩顶水平和竖向位移均满足相关要求；吊装工况下荷载大于设计值，桩基础受力和位移虽然符合规范要求，但内力和位移明显增大，应复核超载对结构安全的影响。     

锈蚀钢筋混凝土桥墩滞回性能的数值模拟

基于钢筋混凝土桥墩低周反复荷载试验结果,利用ANSYS有限元分析软件,建立桥墩的有限元计算模型,并对其进行承载力验证及低周反复荷载试验下全过程的非线性有限元分析,与相应试验结论吻合较好.通过施加温度场模拟钢筋锈胀力对混凝土桥墩的作用,进一步研究钢筋锈蚀后桥墩在不同锈蚀率下滞回曲线、骨架曲线以及桥墩耗能能力.分析比较表明:用温度场模拟钢筋锈胀力对混凝土桥墩的作用可以取得令人满意的结果.本方法可供锈蚀桥墩的抗震性能研究参考.     

基于变位方法的无底大圆筒结构稳定性研究

新型的无底大直径圆筒结构以其可直接嵌入地基而无需开挖的优势,在港口工程中得到广泛应用。但由于设计中采用经典的水工结构的稳定计算模型,导致一些实际工程出现了失稳破坏。基于沉入式大圆筒的工作机理,文中对传统稳定计算模型中结构倾覆转动点仅在基底的假设进行了改进,建立了吻合无底大圆筒结构并同时考虑水平位移、竖向位移、转角以及结构倾覆转动点随埋置深度变化的稳定性计算模型,基于临界破坏的模式,推导出了大圆筒的变位方程。该方程可以求得具体工况下竖向位移、水平位移、转角以及倾覆点高度。通过算例及工程实例验证了该模型的正确性及可行性。     

基坑开挖对邻近桥梁影响的数值模拟

大面积深基坑开挖对邻近桥梁影响问题在现今施工中越来越频繁出现。本文结合天津市卫昆桥雨水泵站的泵站主基坑开挖工程,应用数值模拟软件ABAQUS建立有限元模型。通过数值计算,得到了基坑开挖导致的桥梁承台桩基础的水平位移和竖向位移。基于计算结果对桥梁安全进行了评估,供设计和施工参考。