斜拉桥有限元建模和动力特性分析

文章对斜拉桥的主梁、塔、索等结构部件的有限元建模进行了总结和探计，应用大型有限元软件对某斜拉桥建立了有限元模型，进行了自振频率、振型的模态分析，提出了斜拉桥有限元动力分析的特点。     

型材拉弯成形过程的参数化有限元建模方法

针对传统的预拉-弯曲-补拉(P-M-P)有限元建模方法在型材拉弯成形过程中应用的局限性,提出了一种基于连接器单元的型材拉弯成形参数化建模方法,实现了型材拉弯贴模过程中的边弯边拉模拟。该有限元模型中只需定义型材的伸长量,无需对成形过程中的夹钳轨迹进行计算,简化了仿真计算流程。以轨道交通车辆车顶弯梁作为研究对象,采用有限元模拟和试验方式获取了成形后工件的成形缺陷。对比表明,所提出的参数化有限元模型仿真结果和试验数据更为接近。     

基于有限元与传输线的JTC和TCR信号传输过程的建模与仿真

本文针对有限元和传输线理论各自的特点,提出一种将传输线与有限元相结合的JTC(Jointless TrackCircuit)和TCR(Track Circuit Reader)信号传输过程的建模仿真方法。该方法利用有限元分别建立轨道电路和TCR天线模型,以此确定JTC对TCR天线的有效作用范围。在其有效范围内利用有限元对JTC和TCR天线间的电磁感应过程进行建模,而在有效范围外由传输线负责对JTC信号在钢轨中的传输过程进行建模。采用此联合建模策略实现对JTC和TCR间信息传输过程的仿真。实验表明,该方法具有建模准确、仿真精度较高、计算时间较短等优点。     

基于增量动力分析方法的独塔斜拉桥地震易损性分析

斜拉桥是一种多次超静定柔性结构,其动力特性有别于常规桥梁。现行规范针对此类桥梁结构的抗震设计仅给出了基本设计原则。本文以一座混凝土独塔斜拉桥为研究对象,利用有限元软件OpenSees建立了该桥的有限元分析模型,并根据桥梁所处场地条件,从PEER强震数据库中选取16条地震波,基于增量动力分析方法建立了桥墩、主塔及支座的纵桥向地震易损性曲线。采用一阶可靠性方法对斜拉桥进行了整体地震易损性分析,对该桥的抗震性能进行了评估。分析结果表明:在地震作用下,辅助墩、主跨边墩和边跨边墩处支座相比其他构件更易受损,桥梁整体较易发生轻微损伤和中等损伤;斜拉桥整体易损性大于构件易损性;采用整体地震易损性分析结果来评估桥梁整体的抗震性能更加可靠。     

基于多目标优化的大体积混凝土承台冷却水管布置研究

基于多目标优化理论,根据有限元建模分析的结果,确定优化指标,提出一种成本较小、冷却效果好的大体积混凝土冷却水管布置方法,并在甬江铁路斜拉桥主塔承台施工中应用。温控监测结果表明:有限元理论计算与现场实测的温度变化规律基本保持一致,达到了预期目标。该方法为大体积混凝土温控技术提供了一种冷却水管优化布置准则及相关判定依据。     

钢桁梁斜拉桥成桥索力优化的实用算法

根据影响矩阵原理对斜拉桥3种成桥状态(塔直梁平状态、塔梁弯曲能量最小状态和塔直中跨梁平状态)索力进行计算。分析表明,塔直中跨梁平状态能更好地在保证索力分布均匀的同时使得塔梁变形趋于最小。在塔直中跨梁平状态的基础上,本文提出一种简单实用的成桥索力优化新算法,该算法可避免常规计算时大型单元内力矩阵的计算和提取,无需编程。利用该算法对某铁路钢桁梁斜拉桥进行分析计算,通过与设计成桥索力的比较,证明计算结果的准确性;同时,基于对称原则将索力求解模型进一步简化后,有限元分析时可省略主塔建模过程,仅以主梁、拉索为分析对象便可快速得到一组准确可靠的对称索力。实桥验算结果表明,当拉索布置关于主塔对称时,对于钢箱梁斜拉桥该算法也具有很好的适用性。     

基于径向基函数响应面方法的大跨度斜拉桥有限元模型修正

采用ANSYS有限元软件建立某大跨度斜拉桥试验室物理模型的三维有限元模型.基于灵敏度分析,选取模型待修正参数和用于模型修正的特征量.采用实验设计方法生成数样本,通过有限元分析提取对应的特征量信息,进而建立待修正参数与特征量关系的径向基函数响应面模型.通过对响应面模型的拟合误差分析,确定径向基函数的最优形状参数.以斜拉桥自振频率和静态索力构建目标函数.基于建立的响应面模型,采用遗传优化算法进行有限元模型修正.结果表明,采用径向基函数响应面模型拟合斜拉桥设计参数与特征量之间的隐式关系有较高的精度;基于仿真数据的模型修正有较高的精度,基于试验数据的模型修正能得到合理的结果,该方法可有效地修正复杂桥梁结构有限元模型.     

桩基工程BIM智能化建模及数据提取方法

为解决桩基工程BIM(Building Information Modeling)技术应用常见的桩基建模、地质建模、模型整合方法问题,提出了一种通过BIM软件与可视化编程软件Dynamo相结合的桩基工程BIM技术应用方法。详细论述了此方法如何应用于桩基建模、地质建模、模型整合及数据提取,并将该方法的应用效果与其他方法进行了对比。分析结果表明,该方法可提升桩基工程模型搭建精度及效率,辅助确定桩长,能推动BIM技术在桩基工程中的应用。     

无背索斜拉桥施工全过程仿真分析

以吉林长春轻轨工程--伊通河独塔无背索斜拉桥为背景,详细介绍了全桥施工全过程的仿真分析.通过平面杆系有限元与空间混合单元有限元相结合的方式,取得了较为精确的计算结果,为后期的现场施工监控提供了可靠的数据.     

量纲分析与工程数据挖掘结合的掘进总载荷建模

近年来,越来越多的工程装备实现了施工过程中多维数据的检测与收集。同时,通过数据挖掘建模来实现工作参数的优化调控已成为一种发展趋势。如何将数据挖掘过程与所研究问题的内在机理结合,建立具有一定物理可解释性的参数预测模型并提高其泛化性,是该研究领域的难点问题之一。以全断面隧道掘进机的掘进总推力和总扭矩为研究对象,提出一种量纲分析与工程数据挖掘相结合的参数建模方法。该方法从各影响参量的物理力学本质出发,分析其中需要满足的量纲制约关系,构建具有一定可解释性和泛化性的显式模型框架,在其约束下进行工程数据挖掘建立定量预估模型。对模型在不同工况、不同工程中的预测效果进行评估,结果表明,提出的方法可以实现2类典型工况下的总推力和总扭矩建模,其计算结果在不同工程中均具有较好的适用性与预测准确度,模型可显示反映参量间的非线性影响关系。定量模型可为掘进机施工中的参数优化调控提供参考。同时,这种量纲分析与工程数据挖掘相结合的建模方法为工程装备的多参量数据挖掘建模提供了一种新思路。     

斜拉桥动力模型分析

桥梁结构的动力特性是结构动力反应计算和抗震分析的基础。对斜拉桥的索、桥塔、主梁等结构细节的建模进行探讨和评述 ;并应用ANSYS有限元程序对一实际斜拉桥建立有限元模型 ,将计算结果与实桥脉动测试结果进行比较 ,误差很小。     

斜拉桥施工控制中的温度影响分析

研究目的：研究温度场对斜拉桥施工控制的影响。研究方法：本文主要研究了斜拉桥的温度场的特点、类型和计算方法，结合云阳长江大桥工程实际，利用有限元方法建立空间模型，对其温度影响进行了计算并与实测值进行了对比分析。 研究成果：本文分析了结构体内温度场的规律性，表明日照等不均匀温差对斜拉桥结构的影响很大，并证明利用该方法得出的结果与实际比较吻合。 研究结论：本文提出的计算方法可以比较准确地计算斜拉桥施工控制中的温度影响，有利于施工中调整主梁的线形、应力，符合可靠性的要求。     

GPS手持机＋GoogleEarth联合进行像控点选刺的探索与应用

航空摄影测量外业像控点选刺的精度和效率直接决定整个项目的进度和最终成果的质量.提出了一种新的方法,利用Google earth地图软件所具备的目标影像坐标提取功能,并结合手持GPS接收机的导航功能来快速确定待刺像控点目标影像的实地位置,大大提高了作业效率.     

斜拉索耳板锚固结构接触应力分析

斜拉桥钢箱梁的索梁耳板式锚固结构构造简单,为南京长江二桥南汊斜拉桥设计采用.以南京长江二桥南汊斜拉桥的设计数据为基准,对耳板销孔处的接触应力用静力试验、弹性理论计算、有限元计算三种方法进行了比较分析.     

大跨度高速铁路斜拉桥非一致激励分析方法研究

采用非线性结构有限元软件SAP2000建立了全长492 m的大跨度高速铁路钢桁梁斜拉桥动力分析模型,根据实际工程场地条件从NGA-West2数据库中选取了4条地震动记录作为地震激励,分别基于位移法与大质量法进行了动力响应分析,评估了2种方法在大跨度高速铁路斜拉桥动力响应分析中的计算精度。研究结果表明:基于位移法进行结构动力响应分析会出现工程上难以接受的误差,该方法不适用于大跨度高速铁路斜拉桥非一致激励计算;基于大质量法进行结构动力响应分析的精度较高,该方法是复杂大跨度结构非一致激励分析的有效手段。     

基于单元的铁路线路平面设计及其数据管理方法

提出一种新的基于单元的铁路线路平面设计方法,将线路中线看成一系列线路单元顺序连接而成,使用线路单元来进行定位,摆脱了交点法在曲线毗连地段定线困难的局限性,适用性更强.同时提出一种新的数据管理方法,该方法利用自定义对象将线路单元的ID直接存储于图形数据库中,通过线路单元的ID来存取数据,保证图形与数据的同步,摆脱对外部文件或数据库的依赖.     

斜拉桥抖振时域实用分析方法

文章基于大型通用有限元软件ANSYS提出了一种大跨度桥梁抖振时域实用分析方法。在该方法中,自激力是通过向有限元模型中添加气动刚度和气动阻尼单元的方式来实现的。计算了独塔斜拉桥在不同风速和攻角下的抖振位移响应,与传统频域分析结果的比较表明了该方法的可行性。     

桥塔参数变化对多塔斜拉桥整体刚度的影响

桥塔是控制多塔斜拉桥整体刚度的关键部分,结合某黄河公路斜拉桥用有限元软件SAP2000进行建模,计算分析了桥塔刚度及桥塔高度对多塔斜拉桥整体刚度的影响,得出桥塔刚度在一定范围内增加时对结构位移影响非常显著,并且得到桥塔高度变化对多塔斜拉桥影响的变化规律。     

大跨度公铁两用斜拉桥动力特性分析

以某公铁两用斜拉桥为研究对象，借助空间杆系有限元方法，用等效格子梁来模拟公路与铁路正交异性板钢桥面，建立了公铁两用斜拉桥的动力分析模型；分别用桥梁动力分析程序BDAP及通用软件ALGOR计算了该斜拉桥的空间自振特性，两者取得较好的一致，在此基础上，对该公铁两用斜拉桥的动力特性进行分析。     

CATIA二次开发应用于铁路箱涵出入口建模

针对铁路涵洞出入口在各种孔径、角度等约束条件下的批量三维建模问题,以铁路钢筋混凝土框架箱涵通用图为研究对象,以Excel作为数据源对CATIA二次开发进行了研究,利用VB.NET调用CATIA类库,采用独立窗体显示并加载通用图数据,开发出基于VBScript的箱涵出入口三维建模程序。可通过向程序导入Excel通用图数据文件,在CATIA中自动创建、拉伸及裁剪出入口三维模型,并批量输出模型文件。本程序已在铁路BIM相关设计项目中应用,效果良好,改变了手动建模的工作模式,提高了建模效率。