负弯矩区异型钢-混凝土组合岔梁受力性能分析

目前,曲线梁和异型梁在城市立交和高速公路立交中被广泛采用,且向连续梁发展。连续异型梁桥结构复杂,研究其在各种荷载作用下的受力和变形特征对工程建设具有重要意义。在此通过有限元程序ANSYS建立板壳单元三维空间模型,对北京南站高架桥某联负弯矩区异型岔梁进行分析,重点分析了该异型岔梁在各种荷载作用下的变形和应力分布,提出了降低岔口处截面应力集中的措施,可为同类结构设计提供借鉴和参考。     

基于梁格法的变宽异型箱梁结构分析

基于梁格法建立线形复杂的异型箱梁结构的有限元模型,得到全桥纵向和横向的内力分布情况。根据梁格法的结果改进箱梁结构和预应力束配置,并建立单梁简化模型与梁格模型进行应力计算结果的对比。结果表明:相对于单梁模型,梁格模型能得到更加准确的计算结果,且体现异型箱梁弯扭耦合的受力特点,可用于指导变宽异型箱梁结构的设计。     

钢筋混凝土异形板桥梁受力性能研究

为满足实际工程中地形条件、道路线形和交通功能等需求,桥梁上部结构经常采用不规则异型结构。异型板桥梁是典型的空间结构,受力状态复杂,精确计算理论和实用简化计算方法还有待完善。以贵州瓦窑溪异型板桥为研究对象,建立板壳模型、实体模型和空间梁格模型,进行有限元理论模型计算和现场实桥试验。通过数据的对比分析,得出了此类异型板桥梁在公路桥梁设计荷载下的空间受力性能及动力特性规律。并分析了上述3种计算模型的计算精度,提出了不同计算模型的适用条件,为异型板桥梁结构的计算、设计和施工提供参考。     

装配式板梁铰缝加固效果的数值分析

根据装配式空心板铰缝的受力特点,对各种板梁铰缝加固方案的加固效果进行数值分析。采用有限元软件ANSYS建立空心板梁桥实体模型,模拟板梁桥在车道荷载作用下的受力状态,研究板梁加固前后空心板桥主要力学性能的变化规律,比较各种铰缝加固方式的力学效果。由分析结果可知,各种加固方案均能在不同程度上恢复和提高板梁的横向刚度,在板梁底缘粘贴钢板最能改善铰缝的受力性能,但施工方便性不够;在板梁上缘粘贴钢板的方案加固效果最不理想;而在顶板粘贴槽钢及顶板混凝土与部分桥面铺装混凝土联合受力效果较好。     

某立交桥岔口异形结构空间力学特性分析

针对某岔口异形结构,分别用空间梁格法及实体分析法建立三维有限元模型进行分析,并与荷载试验实测结果进行对比,对比显示,空间实体分析的应力、位移、荷载与实测结果最接近并略偏大;结构偏载效应及箱梁剪力滞效应明显;梁格法分析结果与实测结果非常接近,表明梁格法能较好的反映结构的总体性能,且能够反映偏载效应,但梁格法不能反映箱梁结构的剪力滞效应;单梁法本质上不能体现异形结构的力学特征。     

异型混凝土箱梁桥合理计算模式研究

城市立交中异形箱梁结构复杂,空间效应显著,具有弯梁桥弯扭耦合的特征,因活载作用的相互影响,会造成端部各支座横向受力不均,甚至出现超载和脱空现象。结合某工程采用异形箱梁的实际情况,分别利用平面杆系及空间实体单元进行了分析计算,并与荷载试验结果进行了对比,探讨了此种桥型计算模式的合理性问题。     

小半径宽箱室弯桥结构受力分析

20世纪70年代计算机性能大幅度提高,同时计算机占据资源也急遽减小,利用计算机进行工程分析计算得到普及,建立完整的或精细的桥梁有限元模型已经变成可能,特别是斜弯桥的空间分析普遍采用有限元分析。弯桥本身受力复杂,同等跨径下由于弯扭耦合效应使弯桥受力较直桥更为不利。对某小半径匝道桥分别采用单梁建模、梁格建模分析,对两种不同建模方式的受力、变形等进行对比,此次计算分析结果可以为同类桥梁的计算提供参考。     

匝道桥的计算方法及设计要点

高等级公路互通立交中的匝道桥由于受线形及纵坡限制具有斜、弯、坡、异形等特点。故相比于直梁桥的“弯、剪”作用,匝道桥处于“弯、剪、扭”的复合受力状态。在结构计算时应考虑复合受力状态;设计的上、下部结构也应采取有利于“弯、剪、扭”的措施。文章结合具体工程实际,介绍此类桥梁的结构计算方法及主要设计要点,以供设计人员参考。     

旧桥微弯板开裂原因分析

通过有限元分析较深入地探讨了在不同边界条件下微弯板的受力性能,结果显示保证微弯板有横桥向侧向约束是保证微弯板承载潜力充分发挥的最重要条件之一.因此使微弯板与拱片牢固结合,并加强拱片间横向联系是有效措施之一.     

蜂窝梁弯扭屈曲分析及整体稳定性的计算方法

蜂窝梁是在工字钢或H型钢腹板上按一定的线形进行切割后变换位置重新焊接组合形成的新型钢梁,具有节省材料、便于铺设管道、平面内刚度增大、承载能力高等优点.由于蜂窝梁腹板开孔,与相同截面的实腹梁相比抗侧刚度被削弱,整体稳定性降低.文中以实腹梁临界弯矩计算公式为基础,考虑蜂窝梁的抗侧刚度、翘曲刚度和扭转刚度,给出蜂窝梁弯扭屈曲临界弯矩计算公式,采用ANSYS对纯弯状态下的蜂窝梁进行了弯扭屈曲分析,以蜂窝梁的孔高比和距高比为变量,给出了不同情况下蜂窝梁弯扭屈曲临界弯矩值,并与当量实腹梁临界弯矩公式计算结果进行对比,得出蜂窝梁临界弯矩与当量实腹梁临界弯矩之差随孔高比和距高比之间的变化关系,对蜂窝梁整体稳定性计算公式进行修正,最后提出了蜂窝梁整体稳定性的实用计算方法.     

纤维长径比对单向短纤维复合材料力学行为的影响

在单向短纤维增强金属基复合材料的单纤维轴对称和单纤维三维细观力学模型的基础上，利用弹塑性有限元分析方法，研究该类复合材料中短纤维长径比的变化对材料整体力学行为的影响，研究主要考虑短纤维长径比的变化对复合材料的应力传递、弹性模量以及应力－应变关系曲线的影响。研究表明：在单向短纤维增量金属基复合材料中，短纤维的长径比应保持在一个最佳范围，高过一定值后增强作用几乎不再增加，过低又不能保证复合足够的力学性     

大跨径地铁车站交叉口数值分析

以在建的重庆.西部国际会展中心配套市政交通工程高义口车站为研究对象,采用有限元数值软件ANSYS三维数值模拟大跨径地铁车站与出入口通道交叉部位,在有出入口与无出入口情况下,对车站交叉口附近围岩和初期支护力学行为进行对比分析。同时,在隧道施工过程中对围岩位移进行监测,分析围岩的位移状态随时间的变化规律,验证数值分析可靠性。分析结果显示,出入口开挖对交叉口区域内围岩的位移和应力都产生显著影响,交叉口拱顶和底部位移影响较大,应力在拱顶、拱腰和底部都变化明显。     

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针对交通网络中交叉口车流具有连续时间特性，动态信号灯的切换具有离散事件特性的情况，以四相位单交叉口为对象，考虑车辆到达的随机性，以微分包含的形式描述车辆达到率，建立了一个四相位交叉口的矩形混杂自动机模型。该模型中以车辆排队长度为连续状态变量描述连续车流动态，以信号灯状态为离散状态变量描述离散信号灯动态。在该模型基础上,分析了交叉口各个方向的输入、输出车流动态，采用矩形混杂自动机可达性分析方法详细分析了车辆排队长度的可达集，使用CheckMate 3.6 工具箱进行仿真。仿真结果表明矩形混杂自动机模型和可达性分析方法的有效性，不仅能够刻画交叉口车流的动态混杂特性，而且能够验证信号灯配时方案对车流疏导是否有效，为信号灯配时设计提供一种检验方法。     

波形钢腹板组合梁桥静力荷载试验

静力荷载试验能够有效地检验桥梁结构安全,文章针对波折腹板组合梁桥进行了静力加载试验,并采用有限元程序ANSYS建立模型,重点分析了各项力学指标。试验和分析结果表明：桥梁测试截面的实测挠度和应力均小于计算值,且在设计荷载作用下处于弹性工作阶段,满足设计要求,为今后同类型桥梁结构的发展积累经验。     

基于混合壳单元法预应力混凝土T梁的受力性能

为了准确预测与评估预应力混凝土T梁的力学性能,利用混合壳单元建立了T梁有限元计算模型,对T梁从完好状态至破坏状态的力学行为进行了非线性分析。T梁中弯曲预应力钢筋采用组合壳单元模型,应用虚功原理推导了其对组合壳单元刚度矩阵的贡献,梁底平直预应力钢筋采用分层壳单元模型;利用Owen双参数屈服准则和Hinton压碎准则描述混凝土材料非线性特性,采用双折线本构模型模拟钢筋材料。分析结果表明:混合壳单元法计算结果与试验结果吻合良好,弹性阶段的T梁刚度折减不明显,非线性阶段刚度发生明显折减,跨中预应力钢筋应力增长幅度最大,因此,混合壳单元法对预应力混凝土T梁力学行为分析是有效的。     

剪力连接件的三维非线性仿真分析方法

基于有限元仿真分析技术和混凝土本构理论，提出了有限元仿真分析和实物验证试验相结合研究剪力连接件的新方法，将此方法用于3类共7个子类新型剪力连接件的全过程受力分析，并将有限元分析结果和模型试验结果进行对比，证实了这一方法的有效性和准确性，使得通过有限元仿真分析和实物验证试验相结合研究多种剪力连接件的受力特性成为可能．     

钢-混凝土组合拱桥竖转施工误差分析

分析了一种新型钢-混凝土组合拱桥的竖转施工过程中引起误差的多个因素,并对各因素进行了论证和探讨,推导了转动轴定位误差对合龙精度影响的计算公式。分析了合龙阶段偏差出现后的强迫合龙对拱肋受力性能的影响。结果显示,强迫合龙的纠偏方法对结构受力影响较小。     

生态节能复合墙体植物纤维水泥基材料试验

农作物秸秆纤维水泥基复合材料是一种新型的绿色环保建材产品,密肋复合墙结构是适应我国墙体改革及住宅产业化要求的产物.通过对4组不同配合比稻秸秆纤维水泥基材料的试验研究,就其掺量对复合材料物理及力学性质的影响进行了探讨,通过ANSYS有限元分析,模拟了稻秸秆纤维水泥基砌块墙板的受力性能.试验表明,6%掺量的试件各项性能指标较符合墙板的砌块材料要求.     

加筋结构非节点连接建模中钢筋单元划分方法研究

非节点连接方法为加筋结构提供了筋与混凝土可完全独立的单元建模方案,允许筋单元与混凝土单元交错划分。针对该方法中筋单元跨越多个混凝土单元的情况,分析了钢筋单元与混凝土单元面的交点位置关系及其影响效果,建立了在混凝土单元交界面划分筋单元节点的数学模型,解决了钢筋单元与混凝土单元的位移协调问题,通过算例演示了本文方法的可行性和有效性。