体外预应力桥梁的非线性有限元分析与研究

较多文献将体外预应力索的效应简化为等效荷载,不能完全反映原有结构的受力性能。该文将体外索视为结构的一部分,根据滑动索段的无应力索长总和不变,考虑体外索在转向块处的滑动,考虑体外索的二次效应、材料的非线性,提出了体外预应力混凝土梁的非线性分析计算方法,建立了体外预应力梁非线性分析计算模型,解决了现有计算方法未能考虑二次效应和索力偏差可能较大的问题。算例表明文中方法计算结果和试验结果吻合良好。     

面向对象桥梁程序-体外预应力效应类的设计和实现

将面向对象的程序设计方法用于桥梁结构分析程序的设计,系统阐述了体外预应力效应相关类的设计和实现方法.依据体外预应力效应的有限元分析方法,开发了体外预应力索的导线点类、体外预应力索的索单元类和体外预应力钢索类,完成了桥梁体外预应力效应计算过程的总体抽象和封装,实现了体外预应力效应的计算机仿真模拟.算例表明,设计的体外预应力相关类能够正确计算桥梁结构的体外预应力效应.     

预应力作用下箱梁桥的剪力滞效应研究

为了计算箱梁在预应力作用下的剪力滞效应,基于能量变分原理,结合预应力等效荷载法,建立了箱梁在直线、折线和曲线预应力布束方式下的剪力滞效应解析解.针对算例简支箱梁,研究了3种布束方式综合作用下箱梁的剪力滞效应,并和有限元板壳数值解进行了对比分析.以连续箱梁为例,研究了任意布束下梁体剪力滞效应的分布规律.结果表明:所提出的理论解析方法可以有效计算简支梁在预应力作用下的剪力滞效应;连续箱梁在预应力筋偏心锚固的梁端、折线布束的折角处和中支点等部位均会产生较大的剪力滞效应,由剪力滞效应产生的附加弯矩进一步增大了梁体的偏心距.     

预应力张拉对箱梁底板混凝土的剥离效应研究

针对目前预应力混凝土箱梁设计和施工中的底板混凝土崩裂现象,考虑预应力孔道的应力集中和孔道对底板截面削弱的影响,采用空间有限元程序,研究了空间混凝土结构的计算理论和空间预应力的施加方法,分析了预应力张拉对箱梁底板混凝土的剥离效应.分析结果表明,预应力管道的曲线变化形式对径向力的影响较大;曲线突变处径向力和主拉应力大;长束的径向效应大于其余短束;腹板与底板交合部位的管道应力值大于其余管道周围的应力;靠近截面中心的管道变形大于腹板附近的管道变形.     

现浇箱梁桥桥面板受力分析

为了研究现浇预应力混凝土城市桥梁桥面板的受力、 构造及配筋， 以天水市藉口镇藉河大桥工程的3～35 m现浇预应力混凝土梁为例， 采用Midas Civil程序进行桥面板结构计算， 在此基础上提出常规现浇箱梁桥面板的倒角尺寸。计算结果表明: 城市桥梁车辆荷载轴重较大， 且由于新桥涵通规基本组合对车辆荷载分项系数的提高， 以往的小尺寸倒角桥面板在腹板根部抗剪承载力已显不足， 需增大倒角尺寸以满足桥面板抗剪承载力要求。     

部分预应力砼连续梁抗弯极限强度的试验研究

对大跨度部分预应力砼(PPC)变高度箱形铁路连续梁的抗弯强度进行了试验研究,结果表明,PPC连续梁抗弯极限强度检算时,宜以支点横隔板外侧截面为设计控制截面,其内力可按弹性理论计算,抗弯强度按规范公式计算是符合实际且偏于安全的.     

基于ANSYS的自锚式悬索桥有限元建模和分析方法

从自锚式悬索桥的受力特点和ANSYS单元特点出发,阐述了基于ANSYS的自锚式悬索桥主梁、主塔、吊索、主缆、预应力、主索鞍、散索鞍(套)等关键构件的单元选取及其参数确定的方法和技巧,介绍了静力计算和模态分析等关键计算内容的实施方法,截面应力等关键结果的后处理方法,并给出了算例.杭州江东大桥自锚式悬索桥算例表明了该方法的可行性和优越性.     

中美桥梁设计规范的内力计算比较研究

现行《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)与美国桥梁结构规范(AASHTO LRFD)是不同的体系。着重介绍AASHTO LRFD的内力设计方法和计算公式,并对2套规范作一定量的比较分析研究。结果表明两者计算出的承载力基本相同,但受荷载、材料、横向分布系数、荷载效应分项系数及计算公式等影响,AASHTO LRFD计算得到的组合内力值偏大。     

后张法构件的结构模型

该文对后张法结构的建模进行了综合分析。第一模拟方法的优点和局限性用一致和对比方式进行了研究。一些数值算例用来说明不同模式的潜在特征。对平衡荷载、主内力，超静定（二次）效应和预弯矩等预应力结构中常用的概念进行了回顾和分类，以最新的建模技术-离散的预应力筋模型结尾。     

预应力等效荷载计算方法研究

预应力混凝土桥梁设计中将预应力作用转换为等效荷载的方式在桥梁结构分析中应用越来越广。根据作用力与反作用力的原理,推导了预应力等效荷载的计算公式及方法,该方法具有计算效率高的优点,适用于有限元编程电算,可用于空间预应力效应的计算,并附有算例。     

体外预应力加固桥梁正截面强度的计算

针对体外预应力加固梁时的受力机理和破坏形式，推导出了采用体外预应力加固设计的计算公式和应满足的条件，并应用于川藏公路某大桥的加固实践。该大桥根据本文所论述的原理进行加固后，一直维持了正常的通车和承载力，取得了良好的使用效果。该加固方法施工简单易行，加固效果明显。本文中所建立的体外预应力加固设计计算公式可供同类加固设计参考使用。     

基于变形-结构法的隧道初期支护安全性评价研究

现行隧道设计中,初期支护的安全性评价是实现隧道施工阶段初期支护动态设计的关键。为解决这一问题,基于矩阵位移法建立以关键节点位移为已知量的变形-结构法,即由关键节点的位移值直接反算结构荷载及内力,进而依据规范定量评价初期支护的安全性; 并编制相应的计算程序,依托郑万高铁香炉坪隧道进行工程应用分析。研究结果表明： 1）变形-结构法较之其他以位移为基础的反分析方法,具有原理简单、参数易选取、计算速度快等优点。2）关键节点的空间位置应尽可能均布,并应兼顾特征点,如拱顶点、跨度最大点、墙脚点等,且关键节点的数量应不小于5。考虑到施工现场的复杂性和保证结果的准确性,建议关键节点的数量取7。3）隧道施工过程中,可通过关键节点的位移监控量测数据,利用变形-结构法进行初期支护的安全性评价。     

软岩边坡加固中锚索预应力变化影响因素分析

预应力锚索被广泛应用于边坡加固,并获得了良好的加固效果和经济效益,但针对锚索预应力的影响因素及变化规律的研究还不多见。本文简要分析了预应力锚索的受力形式,结合实际软岩边坡工程,比较分析施工期和雨季中大量的监测数据,详细探讨了边坡在最不利时期中影响预应力变化的主要因素及变化特点。主要包括锚索材料、施工影响及外部因素等,对进一步综合归纳预应力变化的规律及计算模型的确定有一定的参考价值。     

弯斜坡异形桥梁全过程结构仿真分析及其软件3D-BSA的开发

3D－BSA2．0系统是一个集前处理建立模型、结构分析计算、后处理图形生成于一体的弯斜坡异形桥梁空间结构分析软件。本文着重论述了3D－BSA对弯斜坡异形桥梁结构分析中几个关键技术问题的处理，包括限位条件的引入、曲线梁自重荷载的计算、空间预应力描述及计算、徐变分析计算、内力影响面分析及其自动充载，最后给出Windows95操作系统下3D－BSA2．0的部分图形界面。     

新型GFRP组合梁桥荷载横向分布系数计算

对新型GFRP组合梁桥,可借助荷载横向分布的概念把空间问题近似转化为平面问题来计算。对此类桥梁荷载横向分布系数进行理论分析。结合理论推导与有限元计算成果,探讨由拉挤成型GFRP组合桥面板与工字形钢纵梁组合而成的新型GFRP组合梁桥荷载横向分布系数计算公式,从而解决此类桥梁的横向内力分配问题。     

深埋大断面黄土隧道初期支护受力特征分析

为避免初期支护局部破坏对深埋黄土隧道安全产生危害,依托甘肃省境内早胜3号隧道施工开展深埋大断面黄土隧道初期支护受力规律的现场试验研究。通过埋设振弦式传感器对围岩与初期支护接触压力、喷射混凝土应变、钢拱架应变、相邻钢拱架间作用力进行监测,同时建立模拟隧道施工的有限元计算模型,分析得到初期支护内力分布特点。结果表明： 1) 初期支护受力随时间表现出迅速增长—缓慢增长—逐渐稳定的特点,曲线在二次衬砌闭合12 d后基本稳定; 2)应力空间分布上部大下部小,偏压特性明显,荷载理论计算值偏小; 3) 拱顶及边墙区域为初期支护薄弱部位,需采取措施并加强监控量测; 4)数值计算表明锚杆末端轴力较小,设计中可考虑适当缩短锚杆长度。     

结构分割转换工法结构体系安全性分析

结构分割转换工法（CC工法）作为一种全新的施工方法,对其结构体系进行安全性评估具有重要意义。首先,基于CC工法的首个试验项目,介绍该工法的特点及原理。然后,根据各阶段结构特点,对结构体系进行杆系单元模型简化,分析各阶段结构的自由度,判断其安全性,并得出以下结论： 1）安全可靠的结构体系需具备一定的强度和刚度,能承受外荷载和抵御变形; 2）各阶段结构应满足在偶然荷载作用下保持整体稳定性的要求; 3）结构体系内部应有多余的约束,给整体稳定性提供一定的冗余; 4）结构体系应考虑时空效应,即采用增量法,充分考虑不同阶段荷载的相互影响。最后,通过对比增量法与全量法2种情况下结构的受力区别,并结合工法试验项目在设计、施工中存在的问题,提出相应的解决方案,指出优化方向。     

悬臂施工箱梁桥合龙段横向预应力效应分析

以某大跨径变截面连续梁为例,计算箱梁顶板横向预应力效应,分析相邻节段约束对合龙段顶板受力的影响,提出改善合龙段横向预应力施加效果的相关措施。     

独柱塔自锚式悬索桥锚固横梁结构空间受力分析

南京江心洲大桥边跨主缆锚固大横梁设计独特,结构受力非常复杂.为了获得锚固横梁局部应力的大小与分布规律,对其传力途径进行研究,以通用有限元程序为计算平台,采用空间索单元模拟横梁中配置的预应力束以及主缆束股,三维块体元模拟混凝土锚固横梁,应用二次开发技术,建立精细三维有限元模型.在此基础上采用合理的加载模式对锚固横梁在空缆阶段和成桥状态2种不同工况进行应力计算与分析.结果表明:在空缆与成桥2种状态下锚目横梁的应力值与分布规律变化较大;为保证锚固横梁在施工过程中的受力状态处在合理的范围之内,锚固横梁中配置的大量预应力束应配合主缆束股的内力变化而分批次张拉.