独塔斜拉桥桥塔应力分析

某斜拉桥主桥跨径布置为90 m+128 m,采用单塔双索面双层钢桁梁斜拉桥,半漂浮体系。采用ABAQUS通用有限元程序建立完整桥塔有限元实体模型,对桥塔锚固区、下横梁以及钢锚梁的受力进行分析,可为ABAQUS在桥梁结构分析中应用提供参考。     

安装亮化灯具导致的斜拉桥拉索风致驰振流固耦合分析

为了提出一种流固耦合分析方法用以模拟和分析风致振动现象,通过将拉索-亮化灯具系统的流场简化为相对来流有一定攻角的三圆柱串列模型,将系统振动模型简化为质量-弹簧-阻尼系统,采用SST湍流模型,结合特别设计的网格划分技术,应用ANSYS CFX软件及User Fortran工具自行开发结构动力分析程序,对特征长度相差较大的三圆柱系统之间气动干扰现象进行精确模拟。结果表明：提出的流固耦合分析结果成功再现了风洞试验现象;在风速大于18m.s-1时,下游钢丝绳受到的流体作用变得明显,体现出其改变拉索-灯具系统截面形式的作用,从而在机理上较好地解释驰振力的形成过程,验证了该方法的正确性,并可供类似研究参考。     

基于流-固耦合的膨胀土边坡渗流分析

基于流-固耦合理论、非饱和渗流计算模块,通过C++和FLAC^3D内置FISH语言构建考虑膨胀效应的非饱和流-固耦合模块,结合工程实例,分析膨胀土边坡在不同耦合方式和降雨工况下非饱和渗流规律及相关影响因素。结果表明,降雨入渗对边坡孔隙水压力的影响集中在边坡浅层范围内,采用流-固耦合模块计算所得土体饱和度的增速、增幅及降雨入渗深度都比非耦合情况时小,且随着降雨的持续,两者之间的差距越来越大;在总雨量相同的条件下,强度小而历时长的降雨会造成边坡土体内雨水滞留量增多,滞留时间变长。     

基于ANSYS的双套拱塔斜拉桥桥塔局部稳定性分析

基于ANSYS对某实际双套拱塔斜拉桥3种桥塔标准尺寸的截面进行特征值屈曲分析,得到3种截面的三阶失稳模态,通过和规范进行对比得到3种尺寸的组合截面稳定安全系数。组合截面钢桥塔极限承载力较大,极限状态下压应力分布更加合理。计算结果表明:双套拱塔斜拉桥桥塔三种板厚节段的屈曲特征值最小值出现在板厚40mm时,数值为7. 33 4,局部稳定满足要求。该双套拱塔斜拉桥桥塔在运营阶段不会出现失稳现象。     

斜拉桥桥塔塔吊附墙设计及其钢塔耦合效应研究

以目前世界上最大跨度的某钢桁梁斜拉桥空间钻石形桥塔为依托,对目前世界上首台万吨米级W12000-450型塔吊的附墙设计及附墙与钢塔的耦合作用进行系统研究。基于桥塔的施工工艺及现场结构布置,确定了塔吊的位置及附墙布置。通过建立桥塔与塔吊的施工阶段有限元模型,确定出塔吊附墙对钢塔的最不利荷载。在此基础上,利用钢塔T5节段局部分析有限元模型,对塔吊附墙与钢塔耦合效应进行分析。基于附墙对钢塔的作用效果分析,提出了钢塔T5节段的局部加固方案,对其加固效果进行了分析。研究表明：在最不利塔吊附墙荷载作用下,钢塔T5节段局部最大Mises应力为335 MPa,大于其材料容许应力312 MPa,需要对其进行局部加固。加固后,钢塔T5节段局部最大Mises应力降低至185 MPa,局部应力和变形均满足要求。     

厦门海底隧道涌水量流固耦合数值分析

该文运用有限差分软件FLAC3D对厦门海底隧道F4风化深槽的涌水情况进行了流固耦合分析。由于隧道在穿越风化深槽段时采用双侧壁导坑法施工,因此文中对隧道施工3个阶段的涌水量分别进行了分析,并对不同注浆密度下的涌水量进行对比分析。研究表明,在隧道开始开挖阶段,涌水量较大,之后逐渐趋于稳定;左右侧导坑开挖时,涌水量逐渐增大,但隧道中间部分开挖后,涌水量有所降低;文中数值计算所得涌水量结果与规范推荐公式计算结果基本一致。     

美国的混凝土斜拉桥桥塔设计

采用鞍形托座支承单面拉索的中心桥塔是设计混凝土斜拉桥的经济做法。讨论了在美国采用混凝土和钢或组合钢结构成功进行的斜拉桥设计，并以切萨皮克－特拉华运河桥为例，阐述了这种经济、美观的桥塔结构型式。     

液力变矩器流固耦合研究

液力变矩器上作过程巾流体与结构的耦合作用不仪影响其性能,还会产生液流激振力,导致结构的振动疲劳共至破坏.基于MFX-ANSYS/CFX耦合平台,研究了流固耦合问题的求解方法及其关键技术.采用有限体积离散方法、SIMPLE速度一压力耦合算法、切应力输运(SST)湍流模型以及非结构化网格,对液力变矩器的流固耦合作用进行了数值模拟,分析了其耦合特性,对液力变矩器涡轮叶片结构的优化没计进行了验证.     

斜拉桥桥塔锚固区足尺寸模型试验与理论研究

通过对某斜拉桥桥塔节段足尺寸模型进行荷载试验,对该桥桥塔的锚固区工作性能及安全性进行了评价,此次试验采用由工字钢及钢板制作的传力装置,将斜向加载转化为水平加载,其传力效果良好。在此基础之上建立有限元数值计算模型,对桥塔节段锚固区应力进行了分析,并提出构造及设计上的建议,为工程实际做出了良好的指导。     

斜拉桥索—塔—梁耦合参数振动

综合考虑拉索的垂度、倾角、几何非线性,建立了斜拉索-塔-主梁耦合振动模型,推导出三自由度非线性参数1振动微分方程组。以国内某桥为工程背景,分析参数振动可能性,研究参数振动特性,分析了倾角、初始扰动、阻尼对索振动效应的影响。     

饱和沥青路面动力流固耦合响应特性分析

依托某典型高速公路饱和沥青路面,建立移动荷载下路面系统计算模型,考察行车速度、渗透系数、排水边界、模量等因素对水力响应的影响,分析饱和沥青路面水力损伤机制.结果表明:车辆荷载加载和卸载过程中饱和沥青路面动孔压表现为增长和消散发展模式,产生挤压和泵吸作用,孔隙水渗流过程中对面层产生循环拖拽和冲刷作用,在沥青面层深度0.0...     

流固耦合与非流固耦合在深基坑模拟中的对比分析

在深基坑支护结构的设计与计算分析中,地下水的影响是一个极为重要的课题。现有的计算模型较为常用的为流固耦合模型和非流固耦合模型。以某基坑工程开挖与支护为研究对象,运用ABAQUS软件,分别用流固耦合与非流固耦合计算,分析了基坑开挖过程中的结构与土体变形特点,以及流固耦合模型中降水时的孔隙水压力变化情况。与不考虑水作用的非流固耦合模型相比,考虑水压力作用以及流动的流固耦合计算模型的土体与结构变形值趋势一致,但计算结果偏大,流固耦合模型能反映出基坑降水作用的机理与效果,因此应尽量采用流固耦合的方法进行计算与分析。     

基于性能的大跨径斜拉桥 H 形桥塔纵向地震易损性分析

我国许多地区都处于板壳活跃地带,近年来,由于板壳活动的加剧遭受了多次不同程度的地震灾害,给人民带来了较大的生命财产损失。在地震作用下,作为斜拉桥主要受力构件的主塔若发生损伤,将使斜拉桥整体损伤风险明显提高。因此,以某斜拉桥为工程实例,通过SAP2000有限元分析软件,基于性能抗震设计理论学科知识,利用IDA时程分析结果,根据能力需求比模型法绘制出斜拉桥主塔各关键截面的地震易损性曲线,然后对斜拉桥主塔进行地震易损性分析。结果表明：纵桥向地震作用下,主塔的中塔底截面为易损截面。     

横向拱形钢塔斜拉桥桥塔受力分析及其优化

以在建的横向拱形钢塔斜拉桥为工程背景,运用大型有限元软件MIDAS／CIVIL对该桥进行全桥计算。主要分析探讨竖吊杆的四种张拉方案对横向拱形钢塔的变形及受力的影响,同时总结出比较合理的张拉方案,并计算分析该方案下各施工阶段、成桥及运营阶段横向拱形钢塔的变形和受力情况,得出若干结论。     

基于CAE技术的气缸盖流固耦合温度场预测研究

采用合理有效的CAE技术实现了气缸盖温度场的准确预测,采用多软件、多场耦合技术,并结合多次迭代分析方法确保温度场预测准确可靠.研究结果表明,基于性能仿真计算(AVL-Boost软件)与水循环试验分析可获得气缸盖流场仿真边界条件,基于流场仿真分析(AVL-Fire软件)可获得气缸盖温度场仿真边界条件,基于流固耦合分析(Abaqus软件)可获得气缸盖温度场,多次迭代计算获得的温度场经试验分析验证了预测流程的合理性,为物理样机温度场的影响因素与改善措施分析奠定了基础.     

基于固流耦合的柴油机缸体水套数值模拟

在研究柴油机冷却系统的流动和传热问题时,边界条件的确定往往成为一个难点。本文先将柴油机活塞-缸套-冷却液-机体组成一个固流耦合传热系统进行整体传热计算,省略了单独计算中较难确定的系统内部边界的定义过程,然后将采用耦合法计算得到某一缸冷却水套的温度场作为新的边界条件应用到整个六缸发动机缸体水套进行数值模拟,得到缸体冷却水套内冷却液流场分布、压力损失等信息,所得结果对柴油机的设计具有指导意义。     

桥梁流固耦合研究现状及进展

对目前桥梁流固耦合的分析方法和研究成果进行总结和评述,指出现有研究中存在的问题,为进一步深入研究提供参考。     

狮子洋隧道洞口列车振动流固耦合分析

根据车辆-轨道耦合模型,采用弹性地基梁板模型,得到列车轨下激振力。按广深港高速铁路狮子洋盾构隧道洞口资料,建立精细的三维数值模型,通过FLAC3D软件对列车荷载引发的隧道动力响应进行了数值模拟,分析了列车振动作用下狮子洋隧道洞口水-土耦合规律。结果表明:在列车振动荷载作用下,孔隙水压力增长区域位于隧道周边的一定范围,主要分布在隧道底部地层, 在左右两隧道之间的隧道下方地层,超孔隙水压力值最大;地层受振位移响应等值线呈倒钟状分布,隧道上方影响范围大,且衰减缓慢,隧道下方影响范围小,且衰减迅速;管片左侧近域地层位移响应最大,列车振动对相邻隧道附近地层的影响不明显,其位移值远远小于左侧的地层位移。     

异形空间桥塔半飘浮体系斜拉桥结构性能分析

以某异形钢塔钢梁斜拉桥为例,对该体系桥的结构受力进行分析评价;针对该桥桥塔的独特造型,应用结构计算软件对其进行总体受力分析.分析结果验证了该桥结构设计的安全性及施工合理性,同时对类似桥型设计中需要注意的地方提出了合理建议.     

基于流-固耦合的盾构隧道开挖面稳定性研究

利用FLAC3D建立三维数值模型,对考虑完全流-固耦合效应的盾构隧道开挖面失稳过程进行模拟和验证,并进一步分析水位高度、渗流时间对开挖面变形、地表沉降和孔隙水压力的影响。研究表明:开挖面变形随支护压力比的减小经历3个阶段的变化,且与土体塑性区的发展密切相关;相比于无水状态,考虑流-固耦合效应的开挖面稳定性显著降低,随水位的升高、渗流时间的增大,开挖面发生失稳破坏的支护压力比明显增大;支护压力比(表征支护压力)的减小将导致开挖面前方一定范围的孔隙水压力减小,靠近开挖面的孔隙水压力受扰动程度加剧,形成"漏斗状"的影响区;开挖面失稳导致土体位移场延伸至地表,引起地表产生明显的沉降变形,在不同的变形阶段开挖面中心点位移与最大地表沉降分别呈抛物线相关和线性相关。