基于空间网格模型的非对称连续梁病害分析

阐述了目前变截面连续梁桥开裂的现状及病害产生的原因以及计算分析现状,指出了设计中计算所采用单梁模型、平面梁格模型与实体模型的不足,从而引出实用精细化分析方法 -空间网格模型并详细介绍空间网格模型的原理。以病害桥梁为背景,描述检测结果并初步分析裂缝成因,以此为依据分析了超载、腹板温差等影响因素。从正应力和面内主拉应力的角度重点对比了腹板开裂位置与应力超限的范围,得出了温差不是引起腹板开裂的敏感因素,超载是引起腹板开裂的主要原因。进而表明,空间网格分析方法可为此类箱梁结构的分析提供有意义的指导。     

某高速公路岔道口桥梁有限元分析及配筋研究

结合某高速公路岔道口桥梁的实际情况,应用大型有限元MIDAS软件建立岔道口桥梁的梁格空间模型对岔道口受力进行仿真分析,并运用ANSYS软件建立实体模型与梁格模型在自重情况下的结果进行对比,根据应力分布特点对结构进行配筋研究,取得了传统平面计算无法获得的结果。     

连续小箱梁桥虚拟横梁刚度模拟研究

为了真实反映组合小箱梁桥的空间受力情况,以某3×30 m连续小箱梁桥为例,利用有限元软件Midas/Civil分别建立实体模型和梁格模型。用近似理论方法和有限元方法分析得出汽车荷载横向分布,以计算结果相互逼近为原则,用5种等效方法模拟并重点研究梁格模型中虚拟横梁刚度,推荐一种较合理的虚拟横梁刚度等效方法。结果表明:采用方法 3(梁端刚域法)的梁格模型中汽车荷载横向分布情况,与近似理论计算和实体模型分析的结果均相近,且介于两者之间。     

中小跨度钢-混组合梁桥截面形式适应性分析

钢-混组合结构桥梁作为一种可持续发展的桥梁结构形式,近年来在我国桥梁建设领域得到越来越多的关注。为提升中小跨度钢-混组合梁桥的建设品质,探讨不同结构形式的钢-混组合梁桥的适应性,本文通过有限元实体模型计算,采用对比方法,分析了三种截面形式钢-混组合梁的力学性能和经济性,为不同建设条件下的中小跨度钢-混组合梁方案选择提供参考。技术经济性对比表明:钢板组合梁的经济优势明显,适宜于直线桥梁;钢箱组合梁的应力冗余度和承灾能力高,适宜于山区复杂服役环境的曲线桥梁。     

基于平面梁格模型的异形连续梁桥结构分析与验证

为探究平面梁格模型应用于异形连续梁桥结构的合理性,以合肥市郎溪路15联主线桥梁为工程背景,采用Midas/Civil和ANSYS有限元软件分别建立平面梁格模型与实体单元精细化模型。以实体单元精细化模型的计算结果为准则,考虑自重与二期恒载作用,将两种模型的挠度与应力计算结果进行对比,来探讨平面梁格模型的合理性。研究结果表明:仅考虑自重与二期恒载作用,平面梁格模型与实体单元模型的误差随着横桥向中腹板向边腹板过渡而逐渐增大;整体挠度由连续梁边跨跨中处边腹板的竖向挠度控制设计,截面上缘应力由桥梁中腹板控制设计,截面下缘应力由桥梁边腹板控制设计;平面梁格模型的挠度与应力计算结果偏于安全。     

中小跨径钢-混凝土组合梁桥技术经济性分析

为提升中小跨径桥梁的建设品质,探讨钢-混凝土组合梁桥在中国推广应用的适应性,以美国的冷弯卷边U形钢板组合梁、工字形钢板组合梁通用图以及中国交通运输部的装配式预应力混凝土空心板梁、T梁和小箱梁通用图为依据,采用对比方法,分析了5个相近跨径桥梁上部结构的混凝土和钢材每平方米用量、预制单元吊装质量以及施工便利性、构件可更换性和质量可控性等指标;并在此基础上提出以材料、截面形式、构造和体系为控制指标的中小跨径高性能组合梁桥的内涵。经济性对比表明:5~20m范围内小跨径桥梁,冷弯卷边U形钢板组合梁的混凝土用量为装配式预应力混凝土空心板梁的1/5左右,钢材用量基本持平;20~40m范围内中等跨径桥梁,工字形钢板组合梁的混凝土用量为装配式预应力混凝土T梁和小箱梁的1/3~1/2,钢材用量为装配式预应力混凝土梁的1.5倍左右。技术性对比表明:组合梁桥工业化程度高,质量可控性高;单元质量轻,拼接和连接构造简单,施工速度快;多主梁体系冗余度高,构件更换方便、快捷。采用设计、施工和管养一体化与信息化技术,结构与附属设施一体化技术,可建造充分发挥组合梁桥结构高承载性、承灾性和施工高效性的高性能组合梁桥。     

城市宽箱梁桥的数值计算方法比较研究

分别运用有限元软件ANSYS及MIDAS／Civil对某座城市三跨预应力混凝土连续宽箱梁桥分别建立了有限元实体模型与梁格模型,对比研究了两种模型在同一荷载工况下受力特性的异同。分析结果表明：对于宽箱梁桥,空间实体模型比梁格模型具有更高的准确性。     

基于动态贝叶斯网络及构件性能退化的钢板组合梁桥时变可靠性分析方法

为分析构件性能退化对钢板组合梁桥可靠性的影响,提出一种基于动态贝叶斯网络(Dynamic Bayesian Network, DBN)的时变可靠性分析方法。该方法首先依据材料劣化公式建立钢板组合梁桥抗力退化模型;然后基于DBN构建组合梁桥构件性能退化初始模型,利用钢板组合梁桥抗力退化模型随机生成不同变量组合作用下的抗力数据,对该初始模型进行训练,通过参数学习得到DBN先验模型及节点条件依赖关系,并加入观测节点及可靠度节点,建立适用于可靠性分析的DBN模型;最后输入桥梁检测数据,实现桥梁可靠度指标更新。采用该方法和蒙特卡洛法对某钢板组合梁桥时变可靠性进行分析,结果表明：2种方法预测结果基本一致,该方法可准确预测钢板组合梁时变可靠度;以可靠度为寿命评价指标,输入该桥运营60年时的检测信息,更新前、后该桥的使用寿命分别为75年、64年,应提前对桥梁采取维修与养护措施。     

连续T形梁桥梁格法分析及梁格模型修正研究

采用梁格理论对某连续T形梁桥进行结构分析计算,用Midas/Civil和Midas/FEA分别建立增设虚拟横梁的梁格模型和实体模型,通过对梁格模型、实体模型、刚接梁法、比拟正交异性板法(G-M法)计算得到的结果与荷载试验现场实测数据相互对比分析,提出连续T形梁桥梁格模型的虚拟横梁截面参数取值建议。结果表明:梁格法简单易行,且计算精度能够满足一般工程要求。在此基础上重点分析桥面铺装、普通钢筋和预应力筋以及防撞护栏对连续T形梁桥结构整体的影响,给出了梁格模型的修正方法和建议,使梁格模型更加精细化,能够更加真实可靠地反映桥梁整体状况。     

梁格法在预制混凝土箱梁桥空间分析中的应用

简要阐述了预制混凝土箱梁桥计算模型的主要方法:考虑横向分布系数的单梁模型、等效梁格模型、实体模型。通过工程实例单梁模型和梁格模型的内力、应力对比分析,验证了梁格法在预制混凝土箱梁桥分析中的有效性和精确性,为相关工程提供借鉴经验。     

箱梁桥梁格与单箱模型的计算分析比较

阐述剪力-柔性梁格法的基本理论,应用MIDAS/Civil对钢箱梁桥和混凝土箱梁桥建立梁格模型和单梁模型,通过计算,得到钢箱梁和混凝土箱梁在荷载作用下的竖向位移,验证了梁格法能较好地模拟钢箱梁桥和混凝土箱梁桥,计算结果满足工程精度。     

梁格法在斜交箱梁结构分析中的应用

斜梁桥的构造和受力特点与直线桥有很大区别。以某箱型截面梁桥为例,介绍采用空间剪力柔性梁格法对多格室斜交箱梁桥结构分析的基本原理及方法,并对梁格法的关键问题-梁格划分和刚度等效、截面特性计算、建模时关键问题处理进行阐述,将梁格法计算结果与单梁法的计算结果对比,主要结论和方法可供同行参考。     

考虑抗扭性能影响的多梁式矮箱梁桥荷载横向分布计算

目前对于多梁式矮箱梁桥的荷载横向分布计算采用刚接梁法，或采用有限元软件建立模型计算，但以上2种方法都未将抗扭刚度的影响考虑在内。因此，以上采用的2种计算分析方法不能对结构的特性进行准确模拟计算，也不能十分准确地对桥梁技术状况以及承载能力进行评价。为此，基于传统刚接梁计算荷载横向分布方法，在建立柔度系数矩阵时加入考虑主梁和翼板的约束扭转作用，提出一种适用于多梁式矮箱梁桥的荷载横向分布计算方法。为验证该方法的正确性，以某20 m跨径预制PC箱梁桥为对象，采用考虑抗扭刚度、未考虑抗扭刚度的刚接梁法和有限元数值模拟方法（梁格模型和板单元模型）计算其荷载横向分布系数，并与场地试验（中载和偏载2种工况）实测结果进行验证对比。结果表明：所提出的横向分布计算方法比未考虑箱梁主梁和翼板扭转的刚接梁法计算精度更高，也更接近实桥受力特点；同时，梁格模型、板单元模型与所提出的横向分布计算方法所得计算结果整体趋势基本上一致，相比于有限元数值模拟计算结果，采用该横向分布计算方法所得应变和挠度横向分布与实测结果更为接近，且偏差都在20%以内；该方法可在现场场地试验和桥梁承载能力评定中替代复杂的有限元数值计算方法，为预制矮箱梁桥场地试验和桥梁技术状况及其承载能力的评定提供较为准确的理论参考依据。     

钢-混凝土组合脊骨梁中大悬臂挑梁荷载分布的空间有限元分析及简化计算研究

首先采用空间有限元方法,对长沙市洪山大桥的钢-混凝土组合脊骨主梁中大悬臂钢挑梁间的荷载分布规律进行了计算分析,并探讨了荷载作用位置对挑梁荷载分布的影响,得出钢挑梁荷载分布可以采用3片梁分析模型进行计算的结论;然后提出了考虑挑梁刚度沿其纵向变化和混凝土行车道板受钢箱梁约束程度影响的弹性支承连续梁平面简化算法来分析挑梁间的荷载分布,并将沿横桥向布置的多排车轮荷载用一个等效集中荷载代替。对比分析表明平面简化算法具有较高的精度,简单可行。     

典型人字形桥梁结构分析的刚度法研究

在普通梁理论的基础上,通过增加自由度的分析方法,提出以每个节点10个自由度的薄壁箱梁分析单元。以典型的人字形薄壁箱梁桥作为研究对象,分别建立普通空间梁格、空间板壳有限元分析模型及有机玻璃试验模型,对模型的不同理论分析与实测结果进行比较。研究结果验证了本文理论分析方法的正确性和简便性。     

单层梁格分析宽翼缘箱梁剪力滞效应

由于分析精细、应用简便,平面梁格法已广泛应用于斜弯桥、裤衩高架等异型桥的计算分析中。通过对"Hambly"平面梁格的梁格划分方法与刚度取值的改进,提出更便于杆系有限元软件运用的单层梁格法;通过单层梁格法分析了宽翼缘箱梁的剪力滞效应,并与能量变分法对比,证实了单层梁格法可以有效的计算宽翼缘箱梁剪力滞效应,而这是平面梁格无法解决的。     

预应力混凝土多室宽箱梁桥单梁模型与梁格模型有限元对比分析与研究

在路线线形受限的条件下，为追求城市桥梁简洁协调的美观效果，弯桥、宽箱梁桥以及斜交桥梁的上部结构截面形式更多的采用箱形截面，这些小曲率半径或者变宽斜交的桥梁与常规的直线或者大曲率半径上的桥梁在相同荷载作用下，结构的内力等方面差别较大。梁格法能够更加真实的反应出宽桥的实际受力情况，但是计算较为繁琐，耗时较久。通过分析单梁法及梁格法计算结果，以期通过提高单梁法分析结果富余量的方式来确保结构设计满足规范要求。     

梁格法求转体曲线桥预偏心的方法研究

转体曲线桥预偏心值的计算精度要求比一般弯梁桥要求更高,是转体成功的重要因素之一,而理论公式推导难度大,实体建模耗时久影响设计时效。本文以2×68m转体曲线桥为背景,对梁格法求预偏心进行方法研究,先由矩形曲线梁入手,理论推导预偏心公式,再辅以大量梁格模型进行结果对比,得出一般规律,并提出梁格收敛法求预偏心,并将方法逐步推广至箱梁结构。本文的研究成果可对转体曲线桥的预偏心准确设置提供指导作用。     

小半径连续叠合钢箱梁弯桥设计及其受力性能浅析

以某工程立交D、F匝道小半径连续钢箱梁弯桥为例,该桥平面为不规则曲线,介绍其构造特点及空间计算分析方法,采用梁单元及空间板壳单元建模对支反力及强度、刚度等计算并对比分析,供同类桥梁设计参考。     

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.