大跨度桥梁空间几何非线性仿真分析的研究

研究用空间稳定函数法和大位移、大转动坐标转换矩阵相结合(欧拉角)进行大跨度桥梁空间几何非线性分析；运用面向对象C 开发了相应的仿真分析软件模块；以南京二桥作为实桥算例进行了全桥仿真分析。     

大跨度桥梁空间几何非线性仿真分析的研究

研究用空间稳定函数法和大位移、大转动坐标转换矩阵相结合(欧拉角)进行大跨度桥梁空间几何非线性分析;运用面向对象C++开发了相应的仿真分析软件模块;以南京二桥作为实桥算例进行了全桥仿真分析.     

大跨度斜拉桥静力、动力和稳定智能仿真分析

结合研究工作，建立起完善的大跨度斜拉桥结构分析、索力调速、误差分析、稳定、自振、动力响应等空间线性、几何非线性有限元仿真分析模型；成功实现了桥梁结构分析图形的真三维显示；很好地解决了桥梁结构分析批量数量可视化；运用Visual C^ 6．0中MFC开发了纯Win32应用程序CSBPack。如各仿真分析模型给予了理论分析。     

点云数据规则表面提取和空间仿真的应用研究

随着工程数字化及BIM设计的不断发展,3D测量在项目中的应用已不可或缺。在三维激光扫描点云处理中,以规则表面(平面、圆柱面、球面)的法向量和主曲率为参数建立了规则几何表面自动提取的数学模型,并对利用该模型提取的表面同名点距离与精密全站仪测距结果进行了模型精度对比分析。通过点云数据去噪、降采样、规则几何表面自动提取,结合3D贴图、渲染等操作,以某大楼空间仿真为实例,得到了一种厘米级的点云数据规则表面提取和空间仿真的应用方法。     

深圳市芙蓉大桥连续钢管拱系杆拱桥空间稳定性分析

基于有限变形理论，考虑结构几何非线性，建立了考虑体系转换及初始力影响的钢管拱桥空间稳定分析方法及设计程序；对深圳市芙蓉大桥连续纲管拱系杆拱桥进行了施工过程及成桥阶段空间分析，提出了各施工阶段的空间稳定安全系数，探讨了成桥阶段吊杆、桥面系刚度、拱上横撑、施工误差等因素对稳定性的影响。     

空间梁单元显式切线刚度矩阵推导

在开展桥梁、房屋、网壳、网架等杆系结构几何非线性分析或极限承载力计算时,需要空间梁单元的切线刚度矩阵。基于非线性问题的一般平衡方程和空间梁单元的非线性几何方程,推导应力应变一般线弹性关系下的空间梁单元显式切线刚度矩阵,该刚度矩阵中包含了由初应力和初应变产生的初应力刚度矩阵,为空间有限元程序的编制奠定了基础。     

线形空间几何突变对曲线路段车道偏移的影响

为了探讨道路线形变化对侧碰、刮擦等侧向安全事故的影响，以三维空间线形的曲率和挠率作为公路线形几何特征描述参数，以车道偏移量作为侧向行车安全的表征指标，剖析了线形在空间层面发生的几何突变对车道偏离的影响。在山区高速公路开展实车试验，采用侧向行车视频记录连续的车道偏移，进行图像距离与实际距离的标定，并通过图像识别技术自动读取连续的车道偏移曲线，从中获取最大车道偏移作为分析变量。采用单因素方差分析方法，对新手驾驶人和熟练驾驶人在线形空间几何特征不同的曲线路段所表现的最大车道偏移结果展开统计分析和检验。分析结果表明：当空间曲率突变超过一定的临界值时，空间曲率突变与最大车道偏移显著正相关；挠率突变对车道偏移产生的影响主要取决于线形扭转的方向，当线形扭转方向与路拱横坡反向时，会明显加剧最大车道偏移；而线形扭转方向与路拱横坡同向时，会降低最大车道偏移但降低效果不明显；熟练驾驶人的最大车道偏移小于新手驾驶人，这种现象在空间曲率突变较大和挠率突变不利的路段尤为明显。研究结论可为公路线形安全性评价、线形设计优化和路侧安全改善提供参考。     

曲塔混合梁斜拉桥的非线性稳定分析

介绍了曲塔混合梁斜拉桥的结构形式和稳定性分析方法。根据曲塔混合梁斜拉桥的受力特点,建立斜拉桥施工阶段几何非线性分析的有限元模型,完成了斜拉桥施工过程的仿真分析。在考虑了几何非线性和材料非线性效应的基础上,进行斜拉桥施工阶段和成桥状态的稳定性分析。结果表明,几何非线性对结构整体稳定性影响显著,在考虑几何非线性效应的基础上,材料非线性对稳定性的影响可忽略不计。     

空间反向荷载法模拟隧道开挖

针对目前在数值分析中利用叠加法模拟隧道分步开挖时，考虑材料非线性和几何非线性在运算时的不合理性，提出了有限元数值模拟计算隧道开挖时空间反向荷载法。根据隧道开挖步骤，将作用在开挖面上的一部分压应力按照一定的比例反向作用，来模拟隧道开挖时的围岩应力释放,不仅较为真实、方便地模拟隧道开挖时结构和围岩的受力连续变化过程，而且便于进行非线性分析。     

下承式钢管混凝土拱桥整体稳定性分析

结合常德市筑基路一桥的设计,采用有限元软件MIDAS/Civil建立空间有限元模型,对结构整体弹性稳定进行了分析,比较了不同的风撑设置方式对整体弹性稳定的影响。在此基础上,采用有限元软件ANSYS对结构进行了非线性稳定分析,分析中考虑了结构初始缺陷、几何非线性和材料非线性的影响。分析结果表明:通过合理的风撑设置桥梁整体稳定性能满足使用要求;结构的非线性因素对稳定性的影响较大。     

大跨度斜拉桥静力、动力和稳定智能仿真分析

结合研究工作,建立起完善的大跨度斜拉桥结构分析、索力调整、误差分析、稳定、自振、动力响应等空间线性、几何非线性有限元仿真分析模型;成功实现了桥梁结构分析图形的真三维显示;很好地解决了桥梁结构分析批量数量可视化;运用Visual C++6.0中MFC开发了纯Win32应用程序CSBPack.对各仿真分析模型给予了理论分析.     

钢管混凝土拱桥空间稳定分析

介绍了大跨度钢管混凝土拱桥空间稳定分析方法.基于有限元理论,考虑结构的几何非线性和材料非线性,建立了某中承式钢管混凝土拱桥的计算模型,运用ANSYS软件对该桥施工过程和运营阶段的稳定性进行了模拟计算,其结果为大桥的设计和施工提供了理论依据.     

钢管混凝土拱桥空间稳定分析

介绍了大跨度钢管混凝土拱桥空间稳定分析方法。基于有限元理论,考虑结构的几何非线性和材料非线性,建立了某中承式钢管混凝土拱桥的计算模型,运用ANSYS软件对该桥施工过程和运营阶段的稳定性进行了模拟计算,其结果为大桥的设计和施工提供了理论依据。     

南部嘉陵江大桥加固工程的非线性分析

介绍四川省南部嘉陵江大桥主桥现状及加固方法，在考虑几何，材料非线性的情况下对该桥维修加固的施工过程，运营阶段进行空间有限元仿真分析。进而对加固方法的效果和加固后桥梁承载能力作出评定。     

空间缆索自锚式悬索桥成桥状态的确定方法

结合悬链线理论和几何非线性有限元方法,对空间缆索自锚式悬索桥成桥状态的确定方法进行了研究。提出了空间主缆和吊索的线形及内力的迭代计算方法,在此基础上建立成桥状态的几何非线性有限元模型,进行非线性迭代计算并不断修改单元无应力原长及刚度矩阵,直至节点位移满足精度要求,即确定了全桥结构的成桥状态。利用该方法能得到满足设计要求的自锚式悬索桥成桥状态,并得到了主缆、吊索、加劲梁的线形、杆件内力等重要信息。算例验证表明了该计算方法是可行的,能够满足工程计算精度要求,可用于空间缆索自锚式悬索桥成桥状态的确定。     

帕萨特B5密封条大变形非线性有限元分析与评价

利用非线性有限元分析软件MARC对帕萨特B5的车门密封条进行了仿真分析,并借助测试装 置对实际产品材料参数进行了准确测定,解决了该复杂结构的几何非线性、材料非线性和压缩过程边界非线性 的有限元分析难点,获得良好的定量分析结果。     

Passat B5密封条大变形非线性有限元分析与评价

利用先进的非线性有限元分析软件MARC对Passat B5的车门密封条进行了仿真分析.并借助测试装置对实际产品材料参数进行了准确测定,解决了该复杂结构的几何非线性、材料非线性和压缩过程边界非线性的有限元分析难点,获得良好的定量分析结果.     

国土空间规划背景下公路交通基础设施综合优化路径

探析国土空间管控体制下公路交通基础设施综合优化路径，推动交通基础设施空间资源高效利用和绿色集约发展。采用文献资源法、指标体系评价法、综合分析法，以“双评价”理论为支撑，构建了以“建设规模-建设布局-建设时序-建设形式”为主线的公路交通基础设施国土空间综合优化路径。研究结果：(1)国土空间规划尤其是“三区三线”对公路交通网规划形成了新的引导与约束，需提出公路交通基础设施综合优化路径；(2)通过突出对生态保护红线、永久基本农田的避让和对资源环境承载力的适应，提出公路交通基础设施国土空间优化技术，提升规划实施落地性；(3)以西部某地区普通公路网为例开展实证研究，进行公路网规模、布局、时序、形式优化。研究有利于推动公路与国土空间保护的融合协调发展，加快推动交通强国战略落地实施。     

大跨径斜拉钢管混凝土拱桥空间稳定性分析

在考虑几何和材料非线性的基础上,运用大型通用有限元软件AN SY S,对某座大跨径斜拉钢管混凝土拱桥进行了空间稳定性分析。采用3种稳定分析方法,分别对3种不同工况进行了稳定性分析,计算结果表明,几何非线性和材料非线性对其稳定性影响很大。     

大跨桁式钢管混凝土拱桥空间非线性有限元分析

采用共旋坐标法导出钢管混凝土杆单元在大位移、大应变条件下的空间几何、材料非线性耦合的单元切线刚度矩阵;提出了在n 1维荷载-位移空间Rn 1中求解非线性有限元方程组的位移增量法迭代格式,该格式保留了迭代刚度矩阵的部分带状性能;在此基础上编制相应的有限元程序NSTSAP(几何非线性)和NSTSAP2(双重非线性)。通过与湖南茅草街大桥拱顶节段试验模型进行对比分析发现:该方法能较好地反映桁式拱肋钢管混凝土拱桥空间受力的非线性性能。