钢桁架悬臂梁人行天桥受力分析

以长春市欧亚新生活人行天桥为例,介绍了在特殊情况下的桥梁布置方案,对钢桁架悬臂梁人行天桥使用MIDAS软件进行了建模,对结构强度、挠度及频率进行了分析,分析结果表明：钢桁架梁具有重量轻、施工周期短、节省人工、结构新颖、跨度大等优势。最后,对钢桁架人行天桥未来的发展进行了展望。     

约束形式对高墩变截面钢桁架桥抗震性能影响的探讨

以某高墩上承式变高度钢桁架桥为工程背景,探讨了大震作用下墩梁固结、墩梁固定、墩梁间设置阻尼器3种模型对高墩大跨钢桁架结构抗震性能的影响,通过分析比较,结果表明设置阻尼器的减震模型在墩底横、顺桥向内力及墩顶位移方面均表现出一定的优越性。为今后该体系桥梁的设计提供参考。     

斜拉式桁架桥节点局部应力分析

斜拉式桁架桥是一种结构形式新颖的桥梁,其节点处多根杆件交叉,并有预应力钢筋通过,混凝土受力复杂而容易开裂.文中以工程实例为背景,建立了节点处的三维有限元模型,采用有限元程序对节点处的应力分布进行了分析.分析表明:只要构造合理,就能保证节点应力分布均匀,混凝土应力满足规范限值要求,但在预应力钢筋锚头下以及下弦杆截面突变处的小范围内存在一定的应力集中,在设计以及施工中值得注意.     

重大件码头钢桁架平台车有限元分析

针对向家坝重大件码头拟采用的三种不同卸船方式拟定平台车三个荷载工况,分别建立其有限元模型.应力和变形数值计算的结果显示工况三为最不利荷载工况.通过是否设置加劲板的应力、变形对比分析,表明加劲板对于提高结构整体刚度、减小受力和控制变形起到极为有效的作用.提出加劲板间隔布置的优化方案,建立优化模型并进行计算分析,其应力和变形均在规范允许值范围内,满足安全性和经济性的要求,验证了优化方案的可行性.     

某大桥双壁钢围堰结构的三维有限元分析

某特大桥桩基础承台尺寸为10.4m×7.6m,水深11.78m,采用钢围堰排水浇筑施工。为了较准确了解初定钢围堰结构的内力和变形情况,确保工程施工安全,对该钢围堰用ANSYS软件进行了三维有限元静力分析和模拟。分析结果指出,该围堰结构局部杆件需要加强,而有些杆件还可进一步优化,以节约成本。从而说明对于这类复杂工程,进行施工全过程三维有限元分析和模拟是完全必要的。     

浅谈预应力钢桁架在大跨度人行便桥中的设计应用

用普通钢材焊制的桁架梁结构物,通过采取施加预应力的技术措施,能增大跨越能力,减小结构变形,提高结构承载力和安全稳定性。就乐山沙湾大渡河一桥汛期跨河施工用人行/泵送混凝土布管两用大跨度预应力钢桁架便桥作以介绍,为今后类似工程提供参考。     

交错桁架结构抗剪连接件的设计与构造

为推广应用钢结构交错桁架体系,采用理论分析及数值计算方法,分析了交错桁架结构楼板与钢弦杆连接的抗剪连接件的工作机理.通过算例,介绍了抗剪连接件的合理设置方式、类型及数量的确定,并给出了交错桁架结构抗剪连接件的基本设计方法.     

某斜拉式桁架桥节点局部应力仿真分析

通过建立某斜拉式桁架桥节点的ANSYS有限元模型,并根据结构的实际情况对边界以及荷载进行模拟,分别计算出节点在恒栽以及恒载加活载作用下的应力分布情况,这一分析方法和结果可为局部应力分析以及同类型桥梁的设计提供参考。     

某斜拉式桁架桥节点局部应力仿真分析

通过建立某斜拉式桁架桥节点的ANSYS有限元模型,并根据结构的实际情况对边界以及荷载进行模拟,分别计算出节点在恒栽以及恒栽加活载作用下的应力分布情况,这一分析方法和结果可为局部应力分析以及同类型桥梁的设计提供参考.     

交错桁架结构中节点板计算方法研究

钢结构交错桁架体系中,桁架上、下弦均需搁置楼板,其腹杆与下弦连接节点板的强度与稳定性验算需分施工和使用两个阶段分别按照不同的条件计算。比较了中国钢结构规范和美国钢结构交错桁架设计指南中关于节点板计算的办法,推荐了交错桁架结构中桁架节点板的计算方法,比较了中、美规范所得结果的差异。算例计算表明,推荐的计算方法简洁实用。     

钢腹杆-混凝土新型组合箱拱桥试设计

介绍了大跨度混凝土拱桥的发展现状,提出了用钢腹杆代替混凝土箱拱截面中的混凝土腹板,形成钢腹杆混凝土新型组合箱拱桥的构思.介绍了钢桁腹杆混凝土组合结构在梁桥中的应用情况.以主跨160 m的福建宁德岭兜混凝土拱桥为结构原型,进行了钢腹杆混凝土组合拱桥的试设计,并采用有限元方法进行了结构计算分析.结果表明,试设计桥梁满足设计要求且较混凝土拱桥减小拱圈自重约32%.初步研究表明,钢腹杆混凝土组合箱拱通过减轻自重,减小了拱圈内力,有利于悬臂施工,可提高抗震性能,是一种具有应用前景的新型组合拱结构.     

基于桁梁实桥试验的钢管混凝土界面传力机制

为分析钢管混凝土桁梁桥的承载性能和钢-混凝土组合作用机理,进行了桁梁上、下弦钢管混凝土界面传力行为实桥试验和全桥板壳-实体有限元参数分析;以主跨71 m的简支半穿式钢桁梁桥为依托,沿其上、下弦杆节间长度范围内共布设102个应变测点,测试并分析了加载车作用下钢管轴向应变分布和钢-混凝土界面传力特征;采用ABAQUS软件建立了试验桥板壳-实体有限元模型,经实测挠度与应变数据验证模型的可靠性后,进行了界面连接状态、界面抗剪刚度、钢管厚度、管内混凝土强度等对钢管混凝土界面传力性能的参数影响分析。分析结果表明：钢管轴向应变分布规律可反映钢管混凝土界面传力的基本特征;钢管混凝土桁架上、下弦杆节点区域均出现界面剪力不均匀分布现象,钢-混凝土界面有效传力范围内钢管轴向应变呈负指数函数分布,其他区域钢管轴向应变保持不变;完全脱黏的钢管混凝土桁架弦杆的钢管轴向应变在节点一定范围内呈二次抛物线函数分布;钢管轴向应变因界面连接状态所表现出的不同应变分布规律和剪力传递长度可用于评价钢管混凝土组合作用强弱和界面工作状态;桁架弦杆的剪力传递长度随钢管厚度和管内混凝土强度的增加而增大,钢管厚度的影响更显著;在钢管混凝土桁架弦杆内设置抗剪连接件可缩短剪力传递长度。     

中等跨径装配式矩形钢管混凝土组合桁梁桥设计

优化了传统混凝土箱梁腹板与底板, 提出了装配式桥梁新型结构形式——矩形钢管混凝土组合桁梁桥, 从总体设计、主桁选型、横断面选型、桥面板选型、杆件选型、节点选型与连接构造方面介绍了其结构设计优化过程; 从桥梁的静力性能与地震响应、桥面板的有效宽度与负弯矩区力学性能方面对矩形钢管混凝土组合桁梁桥进行了有限元分析, 并将部分组合技术应用到负弯矩区桥面板连接件的设计中; 从技术性与经济性角度将矩形钢管混凝土组合桁梁桥与预应力混凝土箱梁桥进行了工程量和施工便捷性对比。研究结果表明: 矩形钢管混凝土组合桁梁桥结构选型符合桥梁预制装配、快速建造的工业化要求, 主桁各杆件受力明确, 受力形态主要为轴向拉、压力; 负弯矩区桥面板有效宽度系数为0.899;采用部分组合技术可使桥面板轴向拉力下降75.3%, 有效地提高了桥面板的抗裂性能; 矩形钢管混凝土组合桁梁桥初始输入地震力占同等跨度预应力混凝土箱梁桥的58.9%, 说明矩形钢管混凝土组合桁梁桥具有良好的抗震性能; 钢材用量、混凝土用量、上部结构质量与预应力混凝土箱梁桥的比值分别为1.241、0.485、0.575, 说明矩形钢管混凝土组合桁梁桥结构轻巧, 材料利用率高, 工程造价低, 具有经济优势。     

钢箱梁桥面沥青混合料燃烧温度荷载与效应分析

为研究在火灾作用下钢箱梁与桥面铺装结构热效应,建立了小尺度钢桥面燃烧试验台,获取了油料火灾作用下沥青铺装层的上表面、中部和下表面温度数据;针对上表面温度数据,拟合得到了一条基于燃烧试验数据的升温曲线,与ISO 834标准升温曲线进行对比,并对小尺度试验的温度场进行了数值模拟验证;建立了11.25 m×3.60 m的钢箱梁桥有限元模型,获取了桥梁在跨中、支座附近和全跨火灾工况下的应力和变形特征。研究结果表明：在试验拟合升温曲线的作用下,二维数值模拟试件的中部温度260.70 ℃和底部温度89.38 ℃与试验数据248.90 ℃和82.59 ℃相近,且升温趋势较一致,说明温度场数值模拟结果可靠;火灾荷载作用区域钢箱梁顶板温度下降最高可达60.91%,表明沥青混合料铺装层能在一定程度上阻挡温度传递;跨中、支座火灾工况下钢箱梁最大Mises应力均出现在火荷载向低温扩散传播的冷热交替区域;跨中火灾工况在火荷载区域出现上挠变形,而支座火灾工况分别在火荷载区域和跨中区域出现上挠和下挠变形;全跨火灾Mises应力分布较均匀,跨中下挠变形严重;3种火灾模式下,基于试验拟合升温曲线的应力和变形数据均滞后且低于ISO 834标准升温曲线。     

扁平钢箱梁剪力滞效应分析

利用有限元法研究了扁平钢箱梁在集中荷载和均布荷栽作用下的剪力滞效应。结合扁平钢箱梁设计参数的合理取值范围, 分析了截面宽度和高度、顶板和底板厚度、纵隔板与横隔板的厚度和间距等参数对剪力滞效应的影响。根据理论分析结果, 应用回归分析法提出了扁平钢箱梁剪力滞系数的实用计算公式, 并将计算结果与有限元分析结果进行对比分析。分析结果表明: 跨宽比对剪力滞系数影响最显著, 当跨宽比由1.786增大至8.926时, 顶板与底板处的最大剪力滞系数分别由1.40、1.32减小为1.07、1.06, 减少约20%;当纵隔板厚度由10 mm增大至30 mm时, 剪力滞系数在边腹板处减小约7%, 而在其他位置变化小于1%;纵隔板间距与梁宽比由0.430增大至0.582时, 剪力滞系数增大约9%;其他参数变化对剪力滞系数的影响均可忽略。实用计算公式的计算结果与有限元分析结果的相对误差小于1%, 说明公式计算精度较高, 满足工程计算要求。     

基于COSMOS Works的内燃机活塞温度场三维数值模拟

利用Solidworks建立了内燃机活塞三维实体模型,并用COSMOSWorks完成了活塞温度场的三维数值模拟,得到活塞的三维温度场分布情况,为活塞的结构设计和改进提供了重要依据.     

埋置波纹钢板管涵刚度对其受力性能的影响

为了分析埋置波纹钢板管涵结构的刚柔性及对整体受力性能的影响,建立了考虑土-结相互作用的有限元模型,在其他参数不变的条件下,改变波纹钢板的波形和厚度,分别计算和对比管涵内力、变形及土体变形,分析各种截面类型下波纹钢管涵的刚柔性,并研究各种情况下管涵内力、变形和土体变形分布的特点.结果表明：波纹钢板的截面特性参数改变会导致管涵结构刚柔性的改变;波纹钢板截面刚度的增大,使管涵的变形减小,导致管涵结构受到的土压力增大和管涵的应力增大;应平衡结构的应力和变形,合理选择波纹钢板的截面形式.     

混合设计的高性能钢梁抗弯性能试验

采用两点加载的方式, 对3片混合设计的高性能HPS 485W工字钢梁进行抗弯性能试验, 分析了截面几何参数对试验梁抗弯承载力、弹塑性变形和破坏形态的影响。结合跨中单点加载的试验结果, 对比分析了不同加载方式对试验梁抗弯承载力的影响, 建立了能够准确模拟试验梁抗弯过程的有限元模型, 在非厚实截面范围内对混合设计的高性能钢模型梁进行了关键参数的数值分析。分析结果表明: 对两点加载的试验梁, 抗弯破坏形态为纯弯段区出现受压翼缘与受压区腹板的局部屈曲; 随着翼缘宽厚比的降低, 钢梁的塑性转动能力明显提高; 随着腹板高厚比的增加, 钢梁的抗弯强度和延性均会降低; 对相同几何尺寸的模型梁, 加载方式改变时, 钢梁的抗弯过程相似, 但控制钢梁失效的破坏形态不同; 对混合设计的钢梁, 建议腹板与翼缘材料强度等级差不大于2个强度等级。     

基于ANSYS的钢结构细部节点分析

介绍一种利用有限元软件ANSYS分析钢结构细部节点的方法。结果显示,利用所述方法能够有效突破ANSYS在细部节点模型建立、模型加载以及结果分析方面的技术,同时计算结果所得到的Mises应力云图也可以很好地反映细部节点的实际受力情况,满足工程实际需要。     

不锈钢构件高强度螺栓连接节点承压性能的影响因素

应用有限元软件ANSYS对不锈钢构件螺栓盖板连接节点承压性能的影响因素进行了有限元分析,并将欧洲规范与文献中试验数据进行了对比.计算结果表明：不锈钢构件螺栓抗剪连接的承压承载力随板厚、螺栓直径及端距的增大而增大,当螺栓直径和端距增加到一定数值,则承压承载力的提高逐渐减弱.