超大悬臂双柱预应力钢筋混凝土盖梁力学分析

为研究超大悬臂双柱预应力钢筋混凝土盖梁受力特性,分别采用桥梁博士V4建立梁单元模型和采用FEA NX建立实体模型进行计算分析。与实体模型相比,梁单元模型计算结果较为保守。墩柱横向宽度影响盖梁内力分布,盖梁在柱顶可考虑弯矩折减,以优化结构设计、节约工程造价。在梁单元模型中施加一对均布力和集中力进行简化计算。     

基于FEA全桥模型的预制小箱梁隐盖梁受力分析研究

本文结合工程实际,提出采用数值分析的方法研究了隐盖梁受力特点,在同类工程中具有借鉴意义。通过Midas Civil梁单元模型和Midas FEA全桥实体单元模型进行对比分析,可得到以下结论：（1）采用FEA整体建模能有效模拟隐盖梁受力情况。（2）小箱梁与隐盖梁交界处存在应力集中,导致主拉应力较大,设计时应保证小箱梁纵向钢筋的完整并减少隐盖梁预应力开槽对结构的削弱。（3）由于边墩隐盖梁嵌固效应,导致边跨跨中正弯矩减小,设计中可适当减小边跨小箱梁预应力筋。     

基于ANSYS二次开发的实体单元模型内力图的实现

当依据规范对结构承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计验算时,需掌握其内力状态.有限单元法对复杂结构进行内力分析有时需要采用空间实体单元,而ANSYS软件不能直接输出实体单元模型的内力图,需另行开发.文中介绍了利用软件后处理中的面操作,通过面积分和矩阵运算并编制APDL宏程序求实体单元模型内力图的方法.给出了4种不同截面形式的连续梁求内力图示例,并对实体单元模型的有限元解与采用三弯矩方程求得的理论解进行了比较.结果表明,文中所述方法可以方便地求得实体单元模型的内力图.     

双悬臂L型预应力混凝土盖梁受力特点及配束方法

以上海市大叶公路奉贤段改建工程中L型高低盖梁为背景,提出了2种可行的L型盖梁的钢束配置方法,并分析了盖梁在2种配束方式下的受力特点.提出了横向不对称钢束配置方案的优化方法及施工阶段的钢束张拉顺序布置方法,通过对比分析盖梁实体有限元模型和梁单元模型下的计算结果,提出了2种分析模型在工程设计中的使用建议.     

板壳模型在整体现浇板设计中的应用

为了研究板壳模型在整体现浇板桥设计中的应用,通过使用有限元分析软件Midas/civil建立板壳模型,计算得出相对于等效梁格法更为精确,更为接近实际情况的结果.并根据提取板单元的纵横向弯矩以及主弯矩进行配筋设计.板壳模型的计算结果既包括了结构的整体受力效应,又包括了结构的局部受力效应,因此对计算结果要进行局部削峰.     

斜交整体板桥板壳模型的分析应用

为了研究斜交整体板的受力特性,该文通过使用有限元分析软件Midas/civil建立不同斜交角度整体板壳模型,通过分析计算得出的不同斜交角度的上下缘、纵横向弯矩以及主弯矩,得出随着斜交角度的增加,各项弯矩值的变化规律.并根据提取板单元的各项纵横向弯矩以及主弯矩进行配筋设计.板壳模型的计算结果既包括了结构的整体受力效应又包括了结构的局部受力效应,因此对计算结果要进行局部削峰.     

砂砾材料非线性承载力研究

对砂砾材料进行击实特性、回弹变形特性研究,结果表明:砂砾材料在最佳含水率状态和泡水极限含水率状态的回弹模量都随单位压力的增大而增大,应力应变关系表现出明显的非线性。利用Ansys有限元软件建立几何模型提取单元的大小主应力σ1、σ3,按最小二乘法原理,计算砂砾材料在不同最大粒径、不同级配组成、不同含水率条件下LC非线性承载力模型E=(a+bσ0.53)σ0.51+c的参数a、b、c,即推导出砂砾材料LC非线性承载力模型,从而为粒料基层沥青路面整体结构非线性承载力研究提供理论支撑。     

连续箱梁桥偏载系数三维有限元分析及工程应用

该文对利用三维实体单元建立连续箱梁全桥模型求取偏载系数进行了研究,并将实体单元结果,与薄壁杆扭转理论、修正偏压法、偏压法、经验系数法进行了对比分析。结合工程实例,进一步介绍了利用三维实体单元计算连续箱梁偏载系数的方法。     

某大桥盖梁悬臂端立面竖向裂缝的成因分析

针对某大桥盖梁悬臂端部出现的竖向裂缝病害,首先采用了MIDAS civil建立了上部结构空间梁格模型,并采用了FEA建立了盖梁和墩柱的实体有限元模型,将梁格模型计算得到的支反力及摩阻力带入在体模型中求解,得出开裂位置处的拉应力最大值为0.24MPa远小于结构混凝土的抗拉强度标准值,从受力角度上论证了该裂缝为非受力裂缝。为今后分析及评价该类型盖梁裂缝的成因提供了借鉴和参考。     

浅谈柱式墩盖梁的内力计算

该文通过有限元分析计算了两种不同计算模式下的盖梁内力。分析表明,当考虑立柱刚度影响时,盖梁内力将进行二次分配,致使跨中正弯矩减小、支点负弯矩增大,随着立柱与盖梁的线刚度比的增大,此种效应越显著。在工程实际应用中,由于工期紧张等因素,当盖梁与立柱的线刚度比大于2时,可采用简化的双悬臂简支梁(连续梁)图式,但在支点及跨中截面,应适当提高。     

多梁式简支斜梁桥的弯矩折减法

本文采用弯矩折减法计算多梁式筒支斜梁桥的内力，对弯矩折减系数K，用了四种方法计算，即板理论，斜格子梁理论，横向分配理论与简易法，最后给出常用跨径和角度用后两种方法计算得的K值图，以供查用，比较，全文通过一实例的计算而贯穿。     

采用折减刚度系数法计算简支体系地震中动态二阶效应

根据简支体系的受力特点,提出采用刚度折减法快速计算非线性动力分析中二阶效应的方法,通过解析法推导出考虑P-δ效应的Euler-Bernoulli梁刚度修正系数,且给出了Timoshenko梁的P-δ效应刚度修正系数。编制相应计算程序,将所得修正系数引入结构Pushover计算和直接积分的非线性动力时程计算,并将该法应用在实际桥梁抗震计算中。各种计算结果与采用增量迭代法的高精度实体单元结果进行了对比分析,结果表明,采折减刚度系数法能够有效、准确地计算结构动态二阶效应;Timoshenko理论中的二阶效应计算要比Euler-Bernoulli理论的更为准确;在地震作用下梁结构中二阶效应会被放大,必须考虑其对结构的影响。     

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.     

基于LS-DYNA的偶数跨刚构-连续梁桥车桥耦合振动分析

基于一偶数跨刚构-连续梁桥(跨径组合为65 m+2×110 m+65 m=350 m),利用动力有限元软件LS-DYNA建立了车桥耦合仿真简化分析模型,其中桥梁模型采用实体单元模型,车辆采用12自由度的简化模型。通过现场跑车试验对比分析了实桥测试动力响应与车桥耦合仿真分析结果,分析表明两者结果吻合良好。同时,针对该刚构连续梁桥,分析了同等跨径组合情况下不同结构类型(连续梁桥和连续刚构桥)的车桥耦合动力响应,对比分析了三种不同结构类型各控制截面的动弯矩、动挠度响应。结果表明:同等跨径组合情况下,连续刚构桥跨中的动挠度和动应变值最小,而墩顶的动应变值要大于其他两种结构类型。     

大跨径预应力混凝土盖梁主动托换参数分析与结构优化设计

为了探讨结构参数对大跨径预应力混凝土盖梁托换后的影响和盖梁截面的优化设计,对截面优化方法的比较和不同计算参数下截面的受力特性进行研究。以广河高速公路春岗互通主线桥右幅82~#墩为依托,采用MIDAS Civil建立有限元模型,分析墩梁连接方式、盖梁跨高比、墩刚度比和预应力钢束数量对盖梁挠度和内力的影响规律,结合ANSYS和MATLAB对盖梁进行截面优化。结果表明:在设计截面不变时,盖梁与墩的连接方式对挠度值的影响较小;在相同的连接方式下,盖梁跨高比对跨中截面的挠度和弯矩影响较大,墩刚度比对跨中截面的挠度和弯矩影响较小,预应力钢束数量对其跨中截面处的挠度和弯矩影响较大;两端固结的连接方式引起的挠度值和弯矩值略优于其它连接方式。ANSYS有限元软件和遗传算法优化的最终结果相接近,两者优化后的截面宽度相对误差为5%,高度相对误差为3%。     

水泥混凝土路面三维模型弯沉影响因素及精度分析

基于三维有限元分析软件EverFE及利用ANSYS自建模型的计算结果研究水泥混凝土路面建模中采取的荷载处理、单元选择、单元划分及面板尺寸对弯沉结果的影响,给出推荐的计算模型,并通过对板中、板角计算弯沉与理论公式的对比,分析模型与理论公式计算结果之间的误差,并在单层板模型基础上分析了双层板模型等效处理方法的计算结果精度。     

S20外环高速沪嘉立交盖梁裂缝维修加固方案设计研究

该文以S20外环高速沪嘉立交R1匝道桥维修加固工程作为工程实例,围绕盖梁负弯矩裂缝产生原因及其维修加固方案设计展开研究。针对桥梁检查中发现的盖梁负弯矩裂缝病害,分析裂缝产生原因,评估裂缝存在前提下盖梁的承载力现状。在分析梳理既有加固方法的使用条件、技术特点等的基础上,结合桥梁实际情况和裂缝病害的严重程度,选择粘贴钢板法对盖梁裂缝进行加固处置,详细介绍了此法的处治工艺,并就加固处置效果进行了评估。     

六面体单元内力影响面的实用算法

根据虚功原理,利用8节点六面体单元刚度矩阵的物理特性以及结构内力影响面的概念,推导出实体单元模型下指定位置内力影响面的有效算法,该算法可普遍适用于各类实体单元,并提出用NURBS自由造型曲面进行影响面的数学建模和图形输出.算例结果表明,该方法与传统方法计算结果完全吻合,能极大地节约计算工作量.该算法实现了桥梁结构实体模...     

h式抗滑桩相似结构模型试验研究

在给出模型相似比的基础上,确定一定比例试验模型与工程结构应力、应变关系、变形位移关系,将相似理论和模型试验的方法成功的应用于h式抗滑桩模型试验方案的设计.试验研究指出:在相同的荷载作用下,h式抗滑桩相对普通单桩桩身位移显著减小,前者只有后者的20%~25%,同时,h式抗滑桩最大弯矩仅为普通单桩30%,峰值均在滑面附近锚固段出现。h式抗滑桩实测应力值与理论计算值接近,并显示与理论计算相似的分布规律。此外,模型试验反映了不同桩底支承条件下,h式抗抗滑桩最大弯矩值与位移值的差异,为此类新型结构的设计提供了试验依据。     

空间组合拱桥的仿真分析计算

采用空间板壳单元、实体单元和索单元构造逼真实际结构模型,用ANSYS有限元分析软件对中山一桥空间组合拱桥的施工作用进行了仿真分析计算,将模拟的分析计算结果与实测数据比较,两者基本吻合.对新颖桥梁结构的设计与施工过程监测,仿真分析计算能够提供比较准确的理论数据参考.