桩基础布置方案对闸室应力位移影响分析

针对桩基础水闸不同桩基布置方案，建立三维有限元模型，分析桩基布置对闸室应力位移的影响。研究表明:把桩集中布置在闸墩底下对减小底板的应力，特别是减小两闸墩间的底板应力具有明显作用；当桩数相同时，桩的布置方式对闸室位移影响较小；对桩基础水闸的应力和位移进行计算时最好采用实际桩基与闸室结合整体模型，这样计算结果才能反映实际情况，但水闸结构尺寸较大、桩数量较多时可采用复合地基进行计算。     

车辆动荷载对水闸交通桥结构安全的影响

为了研究水闸与市政道路联合布置时,闸上交通桥车辆动荷载对水闸结构安全和交通安全的影响,以上海市奉贤区南门港水闸为研究对象,建立三维有限元模型,采用线性时程分析法计算了车辆动荷载下交通桥的应力分布。经计算分析,车辆动荷载产生的应力主要由交通桥主梁承担,对水闸主体结构应力影响不大,闸路结合的方案总体是合理的;在不同的车辆参数(标准车辆和吊车,车速分别为60 km/h、80 km/h、100 km/h)和不同车流量下,交通桥主梁跨中应力峰值均不相同,因此为提高水闸运行的安全性,应对过闸车辆限速限载。     

桩基础水闸闸室的整体稳定计算分析

近年来随着水闸加固及设计工作的逐渐增多,桩基础水闸闸室稳定的计算分析越来越重要.现结合宁波市奉化区某水闸工程,采用excel与理正软件相结合的方法,考虑闸室底板上部偏心受压作用,精简计算流程,梳理分析脉络.其成果可为今后的水闸闸室计算工作提供参考.     

无锡锡航刚架拱桥加固工程的结构分析

文章介绍了锡航刚架拱桥的病害分析和加固设计方案。危旧刚架拱片桥内力分析比较复杂,为准确了解旧刚架拱片桥的受力特征和对加固方案进行结构检算,采用结构分析程序Sap2000建立了该旧刚架拱片桥加固前、加固后的三维有限元模型,分析模型详细考虑了上部结构和拱之间的相互作用,进行了旧刚架拱片桥加固前、加固后的结构内力分析。计算分析结果表明:加固后各截面承载力满足规范要求。     

结构损伤对系杆拱桥结构性能的影响研究

为了研究系杆拱桥在关键构件损伤后的安全性能和内力重分布规律,以某钢管混凝土系杆拱桥为背景,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,设置吊杆损伤、吊杆失效和拱肋损伤不同工况,对比分析该桥在损伤状态和完好状态下的结构性能,分析损伤状态对其动力特性、稳定性、结构位移和内力的影响。结果表明:吊杆损伤、失效和拱肋损伤会使桥梁整体刚度降低、自振频率减小,但对振型基本没有影响;吊杆损伤、失效和拱肋损伤会导致桥梁稳定性降低,但降低幅度较小,对失稳形式没有影响;吊杆损伤会引起桥面竖向位移和吊杆应力增加,但对拱肋弯矩影响不大;吊杆失效会对其相邻部位产生显著影响,使结构发生显著的内力重分布;拱肋损伤对桥面竖向位移和吊杆应力影响很小,对拱肋弯矩影响较大。     

拱桥加固中桥面系及附属设施拆除施工技术

某桥已运行26年,结构形式为刚架拱桥。加固中需对桥面系及部分弦杆及斜撑进行拆除重建、保留加固原拱片、新增拱片等工作。上部结构拆除是控制本项工程的重点和难点,在拆除时应从拱顶向拱脚顺序分块对称拆除,以缓解原拱片压力释放。本文主要结合该桥加固施工,谈谈桥梁加固中桥面系及附属设施拆除施工技术。     

滑坡-抗滑桩土拱效应三维数值模拟研究

土拱效应的变化规律对地质灾害治理具有十分重要的意义。基于堂梨树滑坡，研究不同埋深下土拱效应的主应力及荷载分担比变化规律。结果表明:①桩后端承土拱体现为小主应力拱，拱脚为桩后侧面，拱形呈M形；桩间端承土拱体现为大主应力拱，拱脚为桩间侧面，拱形呈抛物线形；滑坡推力主要由桩后端承土拱承担。②桩体埋深不同，土拱的承载能力、分级承担比例及土拱形状均会发生改变，承担荷载与土拱拱层厚度和分布范围呈正相关。     

变截面钢管混凝土桁架拱桥拱脚应力分析及抗裂预防措施

钢管混凝土桁架拱桥拱脚为拱肋、系梁、端横梁、支座的交汇部位,受力复杂,在设计考虑不充分或施工过程中处理不当,容易导致拱脚裂缝的产生,影响结构的耐久性。该文以蒲山特大桥为例,借助有限元程序Midas/Civil建立了变截面钢管混凝土桁架拱桥及其拱脚的三维有限元模型,进行了拱脚在荷载及自重作用下的空间应力分析,提出拱脚抗裂的预防措施。     

加固拓宽对双曲拱桥稳定性的影响研究

为了确定加固拓宽对双曲拱桥的稳定性的影响,文章结合一座实桥的加固拓宽过程,使用MIDAS-Civil有限元软件讨论分析了在不同的加固方法和不同的加宽情况下,将双曲拱桥的临界荷载系数及相应失稳形态的对比研究。结果表明:(1)桥面板悬臂长度在4m范围以内,不会对拱桥稳定性产生根本性变化;(2)在主拱圈下缘增设底板改双曲拱截面为箱形截面的加固措施能显著提高拱桥稳定性,且会改变拱桥稳定特性。     

大跨度连续刚构拱组合桥梁拱墩结合块模型试验研究

简单介绍了模型试验的相似和设计原则,对模型试验的加载工况、加载程序、测点布置等也进行了讨论。应用大型COSMOS/Works软件,结合已有的研究成果,在选定混凝土、钢筋和钢绞线单元的基础上,建立了边主墩和中主墩梁拱墩结合块三维有限元模型,得到数值分析结果,将数值计算结果与试验结果进行对比分析,得出了顶底板、腹板、拱脚和墩顶混凝土应力分布规律,深入研究了梁拱墩结合块的复杂受力行为。研究表明:顶底板混凝土正应力沿纵向均呈先减小再增大的趋势;腹板混凝土正应力沿竖向从上至下呈增大趋势,沿纵向正应力呈先减小、后增大和再减小的趋势;拱脚混凝土主压应力由后拱外侧往前拱内侧呈增大趋势;双薄壁墩和空心单柱墩墩顶混凝土各断面基本处于受压状态。梁拱墩结合块受力合理,大跨度连续刚构拱组合桥设计合理。     

大挑臂下承式连续梁拱组合桥拱梁节点受力研究

大挑臂下承式连续梁拱组合体桥是一种极具特色的桥梁结构形式,通过梁和拱合理巧妙的组合,充分发挥组合体系其优势,从而整体结构受力更加合理。拱梁节点是连续梁拱组合桥的设计关键,整个区域拱肋与主梁交汇,拱梁结合部是拱的推力、梁的内力和支承反力汇交之处,拱梁节点局部应力分布复杂,是拱桥结构受力关键部位,为研究拱梁节点应力分布,防止应力集中,改善拱脚受力,通过数值仿真对拱梁节点进行受力研究。     

基于多软件对比—协同下的预应力混凝土连续梁拱组合桥分析研究

为了对比不同桥梁分析软件的计算差异，同时实现多软件协同下的桥梁结构有限元仿真，采用桥梁博士V4.0、Midas Civil和ABAQUS等3种软件对某预应力混凝土连续梁拱组合桥进行受力分析。重点对比分析了成桥状态下桥梁博士V4.0和Midas Civil的计算结果，对比分析结果表明，对于主梁验算，两款软件在安全储备、结果输出方式等方面各有优劣；对于拱肋验算，Midas Civil的安全储备偏小，更偏于保守。同时，在整体计算分析的基础上采用实体有限元软件ABAQUS对拱脚部位进行了局部应力补充分析，补充计算结果表明，拱脚局部模型的最大主拉应力(0.64 MPa)和最大主压应力(-14.19 MPa)分别出现在拱脚顶部与拱脚底部。根据研究结果，建议在相似桥梁的主梁设计中采用前两款软件进行协同计算，在拱肋设计中根据桥梁的重要性系数从这两者中进行选择。对于复杂结构还应对相应部位辅助以实体单元分析。     

V型刚构连续梁组合拱桥拱肋混凝土灌注顺序仿真分析研究

V型刚构连续梁组合拱桥是充分将钢管混凝土拱桥和V型刚构桥的各自造型、美观、受力等优点融合一体的一种新型桥梁结构形式。不同的拱肋混凝土顶升灌注施工顺序,对主拱肋钢管应力和变形会产生不同的影响。通过V形刚构加拱组合结构拱肋混凝土采用上述两种顶升灌注施工顺序进行仿真模拟分析,主要目的是研究两种拱肋混凝土顶升灌注对V型刚构连续梁组合拱桥主拱肋应力和变形的影响。     

横向单层和双层体外预应力加固预应力混凝土空心板铰缝

在重载交通和施工先天缺陷的情况下,以前设计的浅铰缝到目前常用的深铰缝,均出现不同程度的损坏,因此削弱了板梁之间的横向整体性和刚度,甚至出现单板受力现象,危及结构的安全。针对这一问题,以5×13m的预应力混凝土空心板梁桥为研究背景,设计了底板单向体外束和顶底板双向体外束的两种加固方案。借助于ANSYS实体有限元模型,分析了板梁跨中截面,在加固前、方案1和方案2三个对象的空间应力状态和横向分布性能,对比了两种方案的加固效果,从而根据具体情况,选择合理的加固方案。     

煌水河双曲拱桥的病害诊断与力学性能研究

以某四孔钢筋混凝土空腹式连续双曲拱桥为例,结合目前既有双曲拱桥的典型病害调研和国内外旧桥承载力的评定方法,对其进行了全面的健康检测,根据现场拱肋线形的实测结果,建立了该桥原设计与现行状态的全三维有限元分析模型,从理论上分析了该桥产生病害的主要原因,理论分析结果得到了现场调研数据的验证。得到了桥梁长期单方向超载以及拱肋横向联系弱、横向分布效应差,造成一侧拱肋应力长期处于高水平而产生徐变变形,主拱肋偏离原悬链线拱改变了其主要承压设计思想,加之年久失修造成恶性循环,从而成为“危桥”的结论,为该桥的加固设计提供了科学依据。     

下承式梁拱组合连续梁桥拱脚空间应力分析

针对下承式梁拱组合连续梁桥结构静力模型计算时拱脚处梁拱结合部应力失真的问题,以山西运城市某省道上一座下承式梁拱组合连续梁桥为研究对象,采用MIDAS/FEA有限元软件对该区域进行三维空间有限元实体建模分析,得出拱脚处梁拱结合部区域在成桥阶段活载作用下的应力分布状态,确定其应力集中区域并对结构设计进行改进。     

混凝土梁拱组合桥拆架时对结构的受力分析

通过对拱肋拆除支架过程进行模拟与结构分析,发现不同拆除方法对应的结构内力及结构挠度有很大的不同.对于无绞拱,拱脚的应力情况复杂,且易出现拉应力而导致裂缝的出现.该文以五圆湾大桥设计为例,在对各拆架方案进行验算后发现对应不同的施工方法,拱脚处的拉应力变化较大.为了保证在施工过程中拱肋的安全性,文中主要对该混凝土梁拱组合桥的主要设计进行了计算和施工中拆架顺序与方法对结构受力影响进行了分析,对拆除支架的方案进行了优化,为以后建造此类桥梁提供一定的借鉴.     

V形刚构-拱组合桥静力有限元分析

V形刚构-拱组合桥体系复杂,为了能更准确地认识和把握这种新型桥梁的力学性能,以小榄特大桥工程为例,建立精确的三维有限元模型,其中V形墩、梁、拱采用三维8节点实体单元,支撑采用空间梁单元和桁架单元,吊杆采用空间索单元进行离散。应用大型通用有限元软件ANSYS对其成桥阶段的主要工况进行弹性计算,同时也对该类桥型有可能出现的病害情况进行预测和模拟。据此,对比分析了各种情况下关键部位和构件的变形及受力状态。研究结果表明:该桥整体受力以V形连续刚构为主,拱对主梁起加劲作用;预应力对结构的安全性至关重要;该桥在一定数量内吊杆断裂的情况下,主体结构具有很好的内力重分配能力;拱脚处受力复杂,要采取构造措施防止局部破坏。     

大跨度钢管混凝土桁拱桥拱脚外包段受力分析与优化设计

为研究大跨度钢管混凝土拱桥拱脚结构的复杂构造和受力问题,该文以一座主跨为280 m钢管混凝土桁拱桥为背景,采用Midas/FEA建立基于拱脚和桥面板与钢横梁详细组合单元的全桥模型,详细计算了外包混凝土拱脚结构各构件在恒载和最不利车道荷载作用下的应力响应规律,分析了外包混凝土对拱脚各构件的受力影响。进一步对比分析了加大拱脚钢管混凝土构件直径和加厚拱脚外包钢管壁厚两种优化方案对无外包混凝土拱脚各构件的受力影响规律。计算结果表明:①外包混凝土可有效减小拱脚各构件的应力;②对于无外包混凝土拱脚结构,拱脚下弦杆是控制设计的关键;③增加钢管混凝土拱脚上下弦杆的管径和外包钢管壁厚均可有效减小无外包混凝土拱脚下弦杆的应力;④考虑施工效率和成本,实际工程中建议采用增加钢管壁厚的无外包混凝土拱脚设计方案。     

提篮式钢管混凝土系杆拱桥拱脚结点应力分析

拱脚结点是提篮式钢管混凝土系杆拱桥的关键传力部位,以某在建的提篮式钢管混凝土系杆拱桥拱脚结点为对象,考虑全桥施工过程,运用两步分析法分析了拱脚结点的局部应力分布规律及其传力特性。结果表明,拱脚结点以受压为主,但某些局部位置会出现较大拉应力或应力集中现象,设计时可采取一定措施予以改善;对拱脚部位施加竖向预应力可优化其受力特性。