具有初始缺陷的薄壁高墩稳定性研究

针对有初始缺陷的薄壁高墩大跨径连续刚构桥在施工阶段的稳定性问题展开研究,以沪蓉西高速公路宜恩段野三河大桥为工程背景,采用一致缺陷模态法,以桥墩的一阶屈曲模态为基础,计算分析单肢薄壁高墩分别在具有单向和双向初始几何缺陷时的稳定承载能力,得出初始几何缺陷对高墩稳定性的影响规律,发现纵桥向的初始几何缺陷较横桥向对稳定承载力的影响更大;当引入双向初始几何缺陷时,单肢薄壁高墩的稳定承载力较仅含单向初始几何缺陷时迅速下降.在对含初始几何缺陷薄壁高墩稳定承载力计算结果进行总结的基础上,对山区高墩垂直度控制给出参考建议,研究了局部材料缺陷对高墩稳定性的影响效应,找出局部材料缺陷出现的最不利位置.研究成果可为具有初始缺陷的桥墩稳定性研究提供参考.     

具有初始缺陷的薄壁高墩稳定性研究

针对有初始缺陷的薄壁高墩大跨径连续刚构桥在施工阶段的稳定性问题展开研究,以沪蓉西高速公路宜恩段野三河大桥为工程背景,采用一致缺陷模态法,以桥墩的一阶屈曲模态为基础,计算分析单肢薄壁高墩分别在具有单向和双向初始几何缺陷时的稳定承载能力,得出初始几何缺陷对高墩稳定性的影响规律,发现纵桥向的初始几何缺陷较横桥向对稳定承载力的影响更大;当引入双向初始几何缺陷时,单肢薄壁高墩的稳定承载力较仅含单向初始几何缺陷时迅速下降。在对含初始几何缺陷薄壁高墩稳定承载力计算结果进行总结的基础上,对山区高墩垂直度控制给出参考建议,研究了局部材料缺陷对高墩稳定性的影响效应,找出局部材料缺陷出现的最不利位置。研究成果可为具有初始缺陷的桥墩稳定性研究提供参考。     

空心薄壁高墩横隔板设置条件中线弹性经验公式研究

从局部稳定角度出发,考虑空心薄壁高墩截面尺寸、墩高、初始缺陷等因素,利用ANSYS软件建立实体模型并对其进行有限元数值分析。拟合空心薄壁高墩局部稳定容许宽厚比修正经验公式,并将该经验公式计算结果作为是否需要设置横隔板的依据。     

桐梓河特大桥非线性稳定分析与评价

稳定是高墩大跨刚构桥设计和施工过程中必须关注的关键性问题,而非线性稳定能真实地反映由初始缺陷引起的几何变形和结构中的局部材料已经进入非线性等对结构极限承载力的影响,故尤为重要.以主跨200 m的贵州桐梓河特大桥为背景,考虑结构的几何非线性和材料非线性,对该桥最大双悬臂施工阶段的非线性稳定进行了模拟计算分析,为同类桥梁的...     

初始缺陷对钢管混凝土混合柱高墩极限承载力的影响研究

施工误差、材料性能不均匀等因素必然导致钢管混凝土混合柱高墩存在一定的初始缺陷。文中以四川干海子特大桥为工程背景,运用一致缺陷和改进随机缺陷理论,考虑材料非线性、几何非线性,对钢管混凝土混合柱高墩进行极限承载力分析,得到其极限承载力特征参数,进而研究初始缺陷对钢管混凝土混合柱高墩极限承载力的影响,并采用随机有限元法对初始材料缺陷进行极限承载力敏感性分析。结果表明,钢管混凝土混合柱高墩属于缺陷敏感结构,对于干海子特大桥110 m钢管混凝土混合柱桥墩,初始缺陷限值按现有规范取值风险较大,其初始缺陷限值建议取墩高的1/2 000;与一致缺陷模态法相比,结构初始缺陷值控制在较小范围内时,采用随机缺陷模态法计算所得钢管混凝土混合柱高墩的极限承载力偏小;沿墩高方向缺陷对结构极限承载力的灵敏度变化较大,呈现下部结构大于上部结构、两端大于中间的规律;干海子特大桥110 m钢管混凝土混合柱桥墩对顺桥向缺陷最敏感;钢管混凝土混合柱高墩材料缺陷对极限承载力的敏感性从大到小依次为纵向连接杆件外径、纵向连接杆件钢管壁厚、核心混凝土弹性模量、柱肢杆件外径、核心混凝土密度、钢材密度、柱肢杆件钢管壁厚。     

单肢箱形薄壁高墩与双肢矩形薄壁高墩稳定性比较研究

为了对比单肢箱形薄壁高墩与双肢矩形薄壁高墩在不同荷载工况下的线弹性稳定性与非线性弹塑性稳定性,以吕梁环城高速公路机场2号大桥为工程背景,采用Ansys10.0软件建立有限元模型,研究了温度、风荷载、墩顶弯矩、汽车制动力、施工缺陷等因素对2类高墩初始几何缺陷的影响程度,分析了纵桥向、横桥向和双向初始几何缺陷对2类高墩稳定性的影响。研究结果表明:单肢箱形薄壁截面高墩的线弹性稳定性比双肢矩形薄壁截面高墩好;日照、风载、汽车制动力等因素对单、双肢薄壁高墩纵、横桥向位移影响并不相同;双向初始几何缺陷对结构的弹塑性稳定性影响最大,在相同的双向初始几何缺陷下,单肢箱形薄壁高墩稳定性系数的降幅比双肢矩形薄壁高墩大。     

桐梓河特大桥非线性稳定分析与评价

稳定是高墩大跨刚构桥设计和施工过程中必须关注的关键性问题,而非线性稳定能真实地反应由初始缺陷引起的几何变形和结构中的局部材料已经进入非线性等对结构极限承载力的影响,故尤为重要。以主跨200m的贵州桐梓河特大桥为背景,考虑结构的几何非线性和材料非线性,对该桥最大双悬臂施工阶段的非线性稳定进行了模拟计算分析。     

基于统一理论的蝶形拱桥空间稳定性分析

为考察多拱肋蝶形拱桥结构稳定性的特点,基于考虑钢管套箍作用的统一理论对大跨度蝶形钢管混凝土拱桥的两类稳定性问题进行了分析。通过特征值计算得到了结构的第一类稳定安全系数;考虑结构的几何非线性和材料非线性,应用荷载增量法迭代求解,得到了结构的极限承载力和第二类稳定安全系数。以太原市南中环主桥为工程背景,对主桥各施工阶段及成桥阶段的空间稳定性进行了分析。结果表明:换算截面法和叠合单元法的稳定安全系数比统一理论法整体上略小,统一理论法在钢管混凝土拱桥稳定性计算中是可行的;蝶形拱桥的失稳形式以拱的面外扭转失稳为主;拱肋的初始缺陷、活载的分布形式和横向风荷载等对结构稳定性均有不同程度的影响;结构第二类稳定安全系数均小于第一类稳定安全系数。     

高液限土包盖法路堤填筑控制参数研究

针对高液限土包盖法路堤填筑封层土厚度、包边土厚度、加筋间距3个施工控制参数,基于GeoStudio-SLOPE/W模块从计算路堤稳定性的角度进行研究.结果表明:采用封顶土、封底土、包边土以及土工格栅加筋设计,能显著提高高液限土路堤填筑稳定安全系数;随着封顶土厚度的增加,高液限土路堤稳定安全系数先增加后减小,路堤封顶土厚度最优值为1.5m左右;随着包边土厚度增加,其稳定安全系数出现小幅波动,路堤包边土厚度最优值为1.5m左右;随着路堤加筋间距的增加,其稳定安全系数出现小幅下降,综合考虑加筋材料成本、加筋施工难易程度等因素,加筋间距宜为2.0 m左右.     

单肋斜撑钢管混凝土拱桥非线性稳定性分析

单肋斜撑钢管混凝土拱桥是近年来出现的一种新型桥梁,以广梧高速双凤至平台段K111+495跨线桥为例,考虑几何、材料双重非线性,运用通用有限元软件ANSYS,对其成桥状态下的稳定性进行分析.计算结果表明:成桥状态下各工况1阶线弹性失稳模态基本相同,其失稳模态为拱肋面外对称屈曲,稳定安全系数大于15,说明全桥的稳定性得到足够保证;相同条件不同活载工况下的稳定安全系数值相差不大;仅考虑几何非线性,各工况1阶稳定安全系数降低了5%～15%;而考虑几何、材料双重非线性,各工况1阶稳定安全系数降低了40%～50%.说明材料的非线性对结构稳定性的影响比较显著.     

黄河特大桥高墩稳定性分析

结合大同至准格尔增二线黄河特大桥主桥,利用有限元软件Ansys建立实体单元模型,对其0号块施工阶段及最大悬臂施工阶段稳定问题进行特征值分析,同时考虑材料和几何非线性的第二类稳定性分析.经分析得到各工况下稳定安全系数均满足规范要求；考虑材料和几何双重非线性的高墩承载能力同特征值分析计算值相比下降较大；横向风荷载对本桥稳定性影响较大,应做好防范措施确保施工安全.     

高墩连续刚构桥施工中的非线性稳定分析

应用ANSYS有限元分析软件,以BEAM44、LINK8与SOLID65单元分别模拟主梁、墩身钢筋及混凝土,建立了高墩连续刚构桥较精确的稳定分析模型,计算得到了高墩最大悬臂施工状态及成桥状态的失稳模态及特征值;考虑几何与材料非线性,分析了高墩最大悬臂施工状态的非线性稳定,获得了高墩的非线性稳定安全系数.     

结构面劣化特性对岩质边坡稳定性拟动力分析

考虑岩质边坡结构面震动劣化效应,采用拟动力方法,提出一种评估岩质边坡地震条件下边坡动态稳定性的分析方法。分析结果表明:考虑结构面震动劣化效应得出的边坡安全系数明显小于不考虑结构面震动劣化效应得出的安全系数;边坡安全系数由于震动劣化效应的影响随时间逐渐减小并最终稳定。地震烈度对边坡稳定性有显著影响,随着地震烈度增大安全系数波动程度增大,安全系数最小值减小。     

双碑嘉陵江大桥非线性稳定分析

为保证双碑嘉陵江大桥结构的安全,对该桥进行非线性稳定分析。采用ANSYS建立全桥有限元模型,考虑梁柱、大位移、斜拉索垂度等几何非线性因素,采用弹塑性分析中的各向同性强化模型考虑材料非线性,材料本构关系选用双折线模型。分析结果表明:该桥的稳定性满足规范要求,考虑几何非线性的结构稳定安全系数和仅考虑线弹性的结构稳定安全系数差别不大;考虑材料非线性的结构稳定安全系数大概是仅考虑线弹性的结构稳定安全系数的0.4倍左右;考虑几何与材料双重非线性的结构稳定安全系数是仅考虑线弹性的结构稳定安全系数的0.3倍左右。建议非线性稳定的安全系数参考结构丧失承载能力的安全系数的计算方法。     

动态荷载下地下深开挖岩体安全性评估模式的研究

分析探讨了地下深开挖岩体在动态荷载下的稳定性及安全性,使用有限元法,以研究区曾经发生的地震数据为基础,并考虑不同回归期的动态荷载情况,仿真各种动态荷载下岩体应力增量,配合Mohr Coulomb破坏准则评估其安全性。研究发现： 岩覆越深,初始静态安全系数越低,最低处则会出现在隧道上方拱顶位置,地震力引起的安全系数增量则随着深度的增加而减小。     

高墩大跨径连续刚构桥墩身稳定分析

使用大型有限元程序ANSYS,研究了某高速公路大跨径连续刚构桥的高墩非线性稳定性,其中非线性稳定分析包括几何非线性和双重非线性.计算结果表明.材料非线性对稳定性的影响较大;考虑双重非线性,稳定系数较线弹性解小得多.高墩连续刚构桥的悬臂施工阶段稳定系数最低,应采取措施防止施工中挂篮跌落.     

珠江黄埔大桥北汊斜拉桥稳定性分析

珠江黄埔大桥北汉桥为独塔双索面钢箱梁斜拉桥.斜拉桥总体上届于缆索承重结构,但其主要组成部分中的索塔以及加劲梁是以受压为主的压弯构件,特别是薄壁钢箱梁斜拉桥,它们的稳定性对其结构的安全是至关重要的.考虑非线性影响后的稳定分析将强度和稳定两方面联系起来考虑,能真实地描述结构实际受力特性.同时考虑材料非线性与几何非线性对斜拉桥的稳定性影响最大,其稳定安全系数约为弹性稳定安全系数的35%～38%.     

高墩大跨径弯连续刚构桥梁空间非线性稳定分析

在高墩大跨弯连续刚构桥梁的设计与施工中,结构稳定性非常重要。本文分别考虑结构的几何非线性和材料非线性力学特征,对高墩大跨弯连续刚构桥梁的结构稳定性进行详细的数值分析,并与线弹性的计算结果进行对比。结果表明:弯连续刚构桥梁的稳定问题已经转化为考虑结构材料屈服强度的极限承载力问题,同时几何非线性对稳定的影响亦不能忽略。     

降雨入渗作用下路基边坡的稳定性分析

为分析降雨入渗对路基边坡稳定性的影响,考虑渗流场与应力场间的耦合作用,依据强度折减方法,运用有限元软件分析了降雨、路基几何形状及路基土物理性能对边坡稳定性的影响。结果表明:降雨强度越大、降雨历时越长,路基变形位移越大,边坡稳定安全系数减小;长时小雨造成的路基沉降较大,边坡容易失稳;路基边坡越陡,路基变形位移较小,但边坡稳定性较低;路基土渗透系数越大,路基变形位移越大,边坡稳定性降低。     

基于强度折减法的掌子面稳定性上限分析

为了研究在强度折减法下的掌子面稳定性问题,基于极限分析上限定理,把切线法引入刚性块体的非线性破坏机制,同时结合强度折减理论,构建了掌子面安全系数上限解的目标函数。运用Matlab中的fmincon函数对目标函数进行优化,获得掌子面稳定安全系数的最小上限解,并研究了各参数对掌子面安全系数的影响。结果表明:隧道埋深越大其安全系数呈线性减小;随着土体容重的增加安全系数呈减小趋势。此外,掌子面的安全系数对非线性系数m的敏感性也不同,随着土体容重的增加,非线性系数m对掌子面稳定安全系数的影响减小。