基于多软件对比—协同下的预应力混凝土连续梁拱组合桥分析研究

为了对比不同桥梁分析软件的计算差异，同时实现多软件协同下的桥梁结构有限元仿真，采用桥梁博士V4.0、Midas Civil和ABAQUS等3种软件对某预应力混凝土连续梁拱组合桥进行受力分析。重点对比分析了成桥状态下桥梁博士V4.0和Midas Civil的计算结果，对比分析结果表明，对于主梁验算，两款软件在安全储备、结果输出方式等方面各有优劣；对于拱肋验算，Midas Civil的安全储备偏小，更偏于保守。同时，在整体计算分析的基础上采用实体有限元软件ABAQUS对拱脚部位进行了局部应力补充分析，补充计算结果表明，拱脚局部模型的最大主拉应力(0.64 MPa)和最大主压应力(-14.19 MPa)分别出现在拱脚顶部与拱脚底部。根据研究结果，建议在相似桥梁的主梁设计中采用前两款软件进行协同计算，在拱肋设计中根据桥梁的重要性系数从这两者中进行选择。对于复杂结构还应对相应部位辅助以实体单元分析。     

月亮钢箱拱曲线箱梁桥力学性能分析

以某月亮钢箱拱曲线连续箱梁桥作为研究对象,通过整体有限元计算,对该桥的月亮拱肋和钢主梁进行强度、刚度和稳定性分析,对其吊索安全系数进行分析;建立钢混结合段的局部仿真模型,在最不利荷载作用下,计算钢锚箱和钢拱肋的最大正应力和最大剪应力。该月亮钢箱拱曲线箱梁桥造型美观独特,整体刚度较大,跨越能力强,施工较为简单,能为今后类似工程的设计提供宝贵的借鉴意义。     

城市高架连续钢箱梁计算分析

在城市高架道路设计中,特别在交通繁忙的路口建造立交桥,受施工条件、工期、桥梁总体美观等多方面因素的限制,结构总体设计多采用跨越能力较强,施工快捷的连续钢箱梁方案。以某城市高架三跨连续钢箱梁为工程实例,采用MIDAS/Civil有限元软件对其进行结构分析,通过纵向计算分析、横向计算分析、支撑加劲肋计算分析、刚度验算分析、抗倾覆验算分析,得到了各方面的主要结论,其主要结论对同类型桥梁的设计具有参考意义。     

外倾式空间组合拱桥的施工监控

中山市长江北路大桥是一座非对称外倾拱肋的组合拱桥,它是由倾斜钢拱肋、曲线钢箱梁和倾斜吊杆组成的空间组合结构.为了确保该桥在施工过程中的安全,该文建立了空间有限元模型对该桥在施工过程中结构的变形和受力状态进行了模拟分析计算,并介绍了通过对拱肋变形、控制截面的应力和吊杆索力的施工监控,使该桥建成后的线形和受力状态满足设计要求.     

钢桥板式加劲肋局部稳定试验与设计方法研究

板式加劲肋是钢结构桥梁中钢箱、钢塔以及钢拱等结构的基本组成板件,板式加劲肋的局部失稳是其主要的失稳破坏模式。为研究板式加劲肋的局部稳定性能,分别设计了变化板肋厚度与宽度2组板肋局部稳定试件进行轴压试验,并建立相应的有限元分析模型,计入本构关系、残余应力与局部初始几何缺陷对局部稳定性能的影响,得到板式加劲肋与三边简支板的局部稳定简化计算公式。试验与分析结果表明:①当板肋宽厚比小于16时,出现板肋与被加劲板的同时屈曲破坏,反之,则仅出现板肋的局部失稳破坏;②随着板肋宽厚比的增大,试件发生破坏时的失稳变形现象越来越明显,对于变板肋厚度试件,试件极限平均应力随着板肋宽厚比的增大,呈先增大后减小的趋势,对于变板肋宽度试件,极限平均应力随着板肋宽厚比的增大逐步递减;③当相对宽厚比大于0.91时,采用板肋加劲板构件中的板肋所拟合的三次多项式曲线高于其他规范曲线,当相对宽厚比小于0.95时,三边简支一边自由的简化模型所拟合的公式曲线与GB 50017-2017规范曲线、Eurocode 3曲线以及美国AISI规范曲线较为接近,在整个相对宽厚比范围内均高于中国钢桥规范与日本规范曲线;④采用构件中板式加劲肋拟合的公式可以更好地计算实际试件承载力,采用三边简支一边自由的简化模型拟合的公式则更安全,推荐采用三边简支板拟合公式进行计算。     

互通式立交连续钢箱梁计算分析

以保山市绕城高速公路某互通式立交为例,采用MIDAS Civil软件建立有限元分析模型,对互通式立交连续钢箱梁结构进行了详细计算分析。通过纵向、横向、支撑加劲肋、刚度验算和抗倾覆验算的计算与分析,得到了该桥各项指标均满足规范要求的结论,所作分析可为其他同类桥梁的设计提供参考。     

CATARC悬架和转向设计计算软件

结合应用实例介绍两种软件。独立悬架和转向设计计算软件可进行三维运动分析，绘制车轮定位参数和转角关系等曲线，对转向与悬架的匹配进行优化，减轻轮胎磨损。钢板弹簧设计计算软件可实现从板簧选型到弹性特性、应力分布、叶片弧高和尺寸参数等设计计算全过程的ＣＡＥ化。两种软件均采用下拉式选单和醒目的对话框，操作便利、计算迅速、结果准确。可缩短产品设计周期，减小试制风险。     

高肋板式桥台静载试验与分析

针对某工程实例简支梁桥的高肋板式桥台,采用有限元软件MIDAS/CIVIL,考虑肋板、承台及桩基础,建立桥台结构实体有限元模型,对荷载作用下肋板的水平位移和应力进行计算分析。对桥台进行静载试验,采用车辆加载,全站仪测试台顶水平位移,电阻应变计与应变仪测试肋板应力。通过实测结果与理论值的对比分析,对桥台的技术状况进行评定。     

蝴蝶拱桥的模型试验与理论研究

中山市蝴蝶拱桥是由倾斜钢拱肋、曲线钢箱梁和倾斜吊杆组成的多元空间结构,受力行为复杂。为确保其受力的安全性与合理性,验证设计计算理论的可靠性,进行了1/10模型试验。简要介绍模型试验研究情况,建立空间板壳有限元模型对该模型桥梁进行理论分析,给出主要试验工况的实测数据,提出设计施工建议。     

U肋对接焊缝三维疲劳裂纹应力强度因子分析

U肋对接焊缝处易出现疲劳裂纹,为了分析该部位裂纹体应力强度因子对各关键参数的敏感程度及其简化计算公式,以港珠澳大桥为背景,利用ANSYS有限元软件,逐步建立了该桥正交异性钢桥面板U肋对接焊缝处三维半椭圆形裂纹体的精细化仿真分析模型,采用相互作用积分与有限元相结合的方法计算半椭圆形裂纹体应力强度因子,进行系统的参数分析,探讨了应力强度因子随各关键设计参数的变化规律,并根据有限元分析结果得出了应力强度因子计算公式。结果表明:应力强度因子对裂纹前缘位置和裂纹深度较敏感,而对顶板厚度、U肋厚度及U肋顶板宽度的敏感性较弱,基于响应面法得到的拟合公式计算应力强度因子具有较高的计算精度。     

飞燕式钢管混凝土系杆拱桥参数分析与线形控制

对影响结构的参数进行有效识别是拱桥施工控制的重点。该文结合秋湖里飞燕式钢管混凝土系杆拱桥工程实例,利用有限元软件Midas/Civil进行计算分析,对主拱肋混凝土重度、温度、刚度及系杆索力影响参数进行了分析。得到了各设计参数变化时对主拱肋成桥线形、应力及拱脚水平推力的影响程度,为秋湖里飞燕式钢管混凝土系杆拱桥施工监控提供了参考。现场线形监测结果表明:该有限元模型有效性较高,主拱肋线形控制良好。     

曲线梁桥荷载横向分配的程序设计与计算

针对公路与城市道路常见的曲线梁桥编制了相应的计算程序,该程序简单、输入数据少、操作界面化、计算结果合理。并结合一座典型的曲线桥,用大型空间有限元软件进行了分析对比,两者的数据相差甚少。该程序的编制对曲线梁桥的设计计算带来了极大的方便。     

哑铃型钢管混凝土拱肋吊杆锚固区局部应力分析

为掌握哑铃型钢管混凝土拱肋吊杆锚固区的受力特性,以某拱桥局部锚固区域为研究对象,采用有限元软件建立拱肋吊杆锚固结构模型,并进行计算分析。结果表明,吊杆开孔对钢管混凝土拱肋有一定消弱作用,开孔处钢管和混凝土应力集中明显,但远小于钢材和混凝土材料强度设计值,具有较高的安全系数。     

襄阳汉江三桥少支点支架箱梁模板设计及施工技术

介绍襄阳汉江三桥滩桥现浇连续箱梁模板设计、制作、安装、滑移及模板拆除等关键技术,并通过采用有限元计算软件模拟箱梁模板在施工中的实际工况,对模板设计结构进行强度及刚度验算,以实现施工安全、保证箱梁施工质量目的。其中重点阐述侧模滑移原理及过程,通过工程实践证明,该技术能大大降低施工难度、加快施工进度、减少施工设备投入、保证施工安全和降低施工成本。     

成都西一线跨绛溪河大桥设计

成都西一线跨绛溪河大桥为(55+175+55) m三跨连续曲线异形钢拱桥，桥宽51 m。拱肋呈空间扭曲形态，两拱肋于主跨跨中交汇，拱脚处拱肋与边纵梁结为一体，拱间无其他横向联系，曲线内、外侧拱肋均采用单箱单室钢箱结构。主梁采用纵横梁+正交异性钢桥面板，设4根纵梁，均采用单箱单室钢箱梁。主跨内对称布置8对吊杆，呈扇形布置。桥墩采用矩形实体墩，桥台采用重力式桥台，基础均采用群桩基础。3号墩采用纵向固定、横向滑动的减隔震支座，2号墩及1号、4号桥台均采用双向滑动减隔震支座，并在桥台中间设置横向剪力键。应用BIM技术进行上部钢结构100%的正向设计，确保结构设计的合理性；采用MIDAS Civil和Abaqus软件进行结构性能分析，计算结果表明该桥受力性能满足规范要求。该桥采用先梁后拱的总体施工方案。     

大跨度箱拱单基肋吊装合龙强度和稳定分析

以主跨130m的海螺沟大桥为对象，应用有限元软件对设置侧向缆风索的箱拱单基肋吊装合龙强度和稳定性进行计算分析，为大跨径箱拱单基肋吊装合龙技术的应用进行理论探索和实践。     

互通式立交匝道横断面和连接部CAD设计方法

通过对互通式立交匝道横断面设计特点与设计的分析与研究，提出了路幅组件模板模型和边坡组边模型及其数据结构，将连接部划分为5个计算区域，建立了连接部曲面模型并提供了计算公式，结果表明，这些模板及公式可提高立交CAD软件的适应性和设计效率。     

独肋下承式系杆拱桥受力分析

独肋下承式系杆拱桥具有跨越能力强,占用桥面宽度少,桥面标高低,结构简洁,造型优美,施工方式灵活多变,适应能力强等特点,在现代城市建设中得到广泛应用.由于横向只有一片拱肋,一般拱肋设置在桥面横向中间位置,吊杆也设置在拱肋正下方,如果桥面宽度较大,则对桥面横向受力要求较高.通过工程实例,应用平面及空间计算软件,分别对结构纵向整体受力及横向受力进行对比计算,同时对结构的空间稳定性进行分析,确保桥梁各个构件的受力满足要求[1],为类似桥型设计提供了参考.     

斜靠式异型拱桥体系振动特性分析

平顶山市湛河桥是一座斜靠式异型混凝土箱肋拱桥,该桥内拱外倾、外拱内倾,组合拱肋与系杆、横梁组合成空间结构体系。采用Midas／civil有限元分析软件,建立该桥梁空间有限元计算模型,对桥梁进行空间振动特性分析计算,得到桥梁前15阶振型。计算结果表明：该种桥型横向刚度较竖向刚度弱,桥梁低阶以拱肋横向振动为主。     

曲线变宽连续钢箱梁桥的设计要点

对曲线变宽连续钢箱梁采用MIDAS软件建立空间梁单元、空间板单元进行计算分析,优化曲梁单元计算模型更加符合实际受力情况.依据新规范对各个设计要点如:局部稳定折减、剪力滞折减、第二体系、空间腹板配比等分项阐述,总结曲线钢箱梁计算规律与设计要点,提出优化设计思路.根据梁、板单元特性与结构特点合理选择计算模型.