江口塘大桥极限承载力非线性有限元分析

考虑拱桥结构的极限承载力的三种分析方法,以绥宁县江口塘大桥为例,运用大型有限元软件ANSYS对该桥结构极限承载力进行分析与比较,得出了影响拱桥结构极限承载力的主要因素。     

大跨独塔斜拉桥纵隔板的极限承载力

为保证主跨383m 的广州珠江黄埔大桥北汊桥主梁吊装施工期间钢箱梁桁架式纵隔板的稳定性,对集 中荷载作用下纵隔板的极限承载力进行了非线性有限元数值模拟和模型试验.采用通用有限元软件ANSYS建 立梁段的空间数值模型,得到了设计荷载作用下纵隔板的应力分布及施工阶段结构的弹性屈曲系数;考虑材料 及几何非线性和初始缺陷,得到了该纵隔板的极限承载力.采用1:2.5缩尺模型对纵隔板进行了静载试验,得到 了设计荷载作用下纵隔板的应力和变形;通过极限承载力试验,得到了设计荷载作用下纵隔板的非线性屈曲系 数.研究结果表明:该斜拉桥钢箱梁纵隔板设计合理,其稳定性满足设计要求;考虑初始缺陷的非线性有限元分 析可用于研究钢箱梁纵隔板的局部稳定性.      

某变截面箱梁连续刚构桥静力与稳定性分析

以一座三跨变截面连续刚构桥为例,使用有限元软件建立全桥三维有限元模型,进行了静力荷载与稳定性分析。通过计算结果发现,该桥设计在静力作用下的应力状态与承载力完全满足规范要求,成桥阶段与施工状态的稳定性也满足规范要求。分析算例可为类似工程设计提供参考。     

上承式钢管混凝土拱桥极限承载力及稳定性分析

本文总结了国内外学者在钢管混凝土拱桥稳定及极限承载力分析方面的研究成果,系统的阐述了钢管混凝土拱桥稳定及极限承载力的分析理论以及钢管混凝土材料的本构关系。在此基础上,以杭州千岛湖大桥主桥为工程背景,运用大型通用有限元软件ANSYS对该桥主桥进行了五种荷载工况下的特征值稳定分析、几何非线性稳定分析和双重非线性稳定分析;运用统一理论所阐述的钢管混凝土材料的本构关系,用增量和Newton Raphson迭代法详细分析大跨度钢管混凝土拱桥在不同加载方式作用下的极限承载力。     

大跨简支系杆拱桥非线性稳定性

宁杭高速公路南河大桥为主桥130m跨径简支下承式钢管混凝土系杆拱桥。在考虑了拱桥非线性稳定性影响因素基础上,利用有限元ANSYS结构分析程序,建立了拱桥结构稳定性分析空间有限元模型,给出了该桥常见的失稳屈曲模态,研究了大跨简支系杆拱桥的非线性稳定性求解策略,并对南河大桥简支钢管混凝土系杆拱桥进行了非线性稳定性计算。结果表明,钢管混凝土拱脚处的拱肋首先形成塑性铰,破坏时的极限荷载达到正常使用荷载的3．50倍,满足稳定性要求。     

系杆拱桥极限承载力参数研究

极限承载力分析对于拱桥的设计具有十分重要的意义.理想线弹性结构的理论屈服强度通常采用特征值屈曲分析法得到,但结构材料非线性和几何非线性却使得结构通常无法达到其理论强度极值.因此,运用有限元分析程序ANSYS对系杆拱桥的极限承载力进行参数分析与比较,探讨两类稳定问题及相应的极限承载力求解方法,可为同类桥梁的设计提供参考和验证.     

某大跨连续刚构桥结构设计作用效应分析

以一座三跨连续刚构桥为例,使用大型有限元软件建立全桥结构有限元模型,通过选取合理的分项系数,对不同设计荷载进行组合,分析结构的受力状态。针对该桥的施工阶段和成桥阶段分别进行了作用效应组合设计,经分析表明,该桥梁设计同时满足极限承载能力极限状态及正常使用能力极限状态设计要求。     

有限元极限分析下限法在双层土圆形浅基础中的研究

基于结合有限元和二阶锥规划理论的极限分析下限法,研究了圆形浅基础在双层土(上层砂土下层黏土)情况下的地基极限承载力。将现有限元下限法计算结果与有限元数值模拟结果进行对比。结果表明:给定摩擦角在考虑尺寸效应和软化等因素的情况下,有限元极限分析下限法能较准确地预测地基极限承载力,从而验证了该方法在圆形地基双层土情况下的适用性。     

一座人行吊桥承载力评估

对一座人行吊桥进行静载试验,并采用有限元程序进行检算,通过理论计算值与实测值比较分析,对该桥进行承载力评估,试验结果表明该桥承载力满足设计要求,试验数据可为供管养单位提供参考意义。     

CFS加固RC箱梁斜截面承载力理论分析与试验

根据非线性有限元理论,建立CFS加固RC箱梁的三维非线性有限元分析模型,对箱梁进行斜截面承载力分析.针对箱梁桥的开裂特点与受力情况,制作4根RC箱梁并进行CFS加固RC箱梁的模型试验,通过逐级加载,研究CFS加固RC箱梁斜截面时的破坏全过程,分析CFS加固RC箱梁斜截面的受力特点和加固箱梁的极限承载力,对有限元计算结果与试验结果进行对比分析,进一步验证了理论计算模型的正确性.     

在役双曲拱桥加固设计与施工

以湘西自治州龙山县湾塘电站桥为工程背景,针对实桥的病害情况,提出了增大拱肋截面等一系列加固措施来提高主拱圈承载力,增强结构的稳定性与整体性。采用空间有限元软件对加固前后实桥承载力进行对比分析,证明增大截面法能有效地对双曲拱桥进行加固。     

简支斜交钢混组合梁桥上部结构静力分析

以实际工程为研究对象,对50 m跨径简支斜交钢混组合梁的施工方法及结构特点建立有限元分析模型。分别对建模方法,计算参数的选取,施工阶段承载力计算,极限承载力计算,正常使用极限状态及支座反力计算展开分析。计算结果表明:对50 m跨径简支斜交钢混凝土组合梁采用架桥机一次落架成桥是可行的,桥梁上部结构静力计算满足规范要求,为同类型桥梁的设计提供参考。     

预应力碳纤维板加固技术在旧桥加固中的应用

结合某连续梁桥的工程概况,对该桥进行了外观及荷载试验检测,提出了采用预应力碳纤维板加固方案。利用有限元模拟,对比分析了加固前后的桥梁荷载,结果表明,该桥加固后承载力显著提高,该加固技术的有效性得到验证。     

钢-混凝土组合桁梁节点静载力学性能试验研究

钢-混凝土组合桁梁桥节点的力学性能研究和优化设计是组合桁梁桥设计的关键,以某高速铁路桥下承式组合桁梁上节点为原型,设计制作了1∶2节点缩尺模型,对节点进行静力特性试验和有限元分析,研究钢-混凝土组合桁梁桥节点的静力力学性能.对组合节点的荷载-位移曲线、应变发展规律、极限承载力以及节点的破坏模式进行研究.研究表明:该类型组合节点具有刚度大、承载力高以及传力明确等特点,组合节点满足设计要求;节点薄弱区位于弦杆与拉压腹杆相交焊缝区域;节点破坏模式为杆件相交处开裂破坏及拉压腹杆屈曲.     

浅析桥梁结构稳定

对于桥梁三维空间结构体系,特别是大跨径的桥梁,其稳定性变的越来越重要,已经成为结构计算重要因素之一;通常稳定性问题分为两类,第一类稳定性问题归结为求解特征值问题,第二类稳定性归结为极限承载力问题,其与实际结构比较吻合;通过有限元理论计算实现求解极限承载力,优化指导桥梁结构设计。     

公路路堑边坡加筋土挡墙处治的稳定性分析

以广东省某高速公路路堑边坡滑坡加筋土挡墙处治方案为研究对象,详细地分析了加筋土处治公路路堑滑坡的优缺点;分别运用极限平衡理论与有限元强度折减法计算路堑边坡加筋前后稳定性安全系数;将极限平衡理论与有限元强度折减法计算结果相结合,对该滑坡加筋土边坡处治技术进行稳定性分析评估。     

新型混接式脚手架极限承载力研究

研究一种焊接与销接混合连接而成的新型脚手架.借鉴了双排扣件式以及门式脚手架的计算方法,运用轴心受压构件屈曲理论对该混接式脚手架的极限承载力进行理论分析.首先建立一个双排六步三跨混接式脚手架有限元模型,通过特征值屈曲分析其4种失稳形式及其极限承载力;然后研究了立杆纵距、步距与连墙件位置等参数对脚手架的极限承载力的影响;最后将结果与同尺寸的扣件式脚手架进行对比,得出该类型脚手架的极限承载力优于扣件式脚手架的结论.     

自锚式悬索桥与上承式拱桥组合体系桥梁稳定性研究

自锚式悬索桥与上承式拱桥组合体系桥梁具有结构体系新颖、造型美观等特点,但由于这种结构形式尚未修建过,对其结构稳定性能进行研究具有重要的工程意义。在详细阐述结构恒载状态分析和活载传递机理的基础上,采用通用有限元软件ANSYS,分6种荷载工况对某座主跨406 m的组合体系方案作线弹性稳定、几何非线性稳定及考虑几何材料双重非线性极限承载力的分析,并探讨了初始缺陷对极限承载力的影响。通过与同等跨度的上承式拱桥作对比分析,得出两种桥型在稳定性方面的异同。分析表明:两种结构体系的一阶线弹性屈曲失稳模态均表现为中跨拱梁结合段的横向侧弯;不同加载模式对结构整体稳定性和破坏模式有一定影响;准确分析极限承载力需同时考虑几何、材料双重非线性的影响;面外初始缺陷对组合体系的极限承载力不会产生较大影响。     

软土地基上桶(筒)型基础竖向承载力

通过大型有限元软件ABAQUS,建立了桶(筒)型基础承载力分析的三维弹塑性有限元模型,并用现有物理模型试验结果对有限元分析模型进行了验证.研究了这类结构在竖向力作用下的承载特性和破坏模式,分析了桶与筒型基础破坏模式的差异.通过用有限元模型计算得出的筒型基础竖向极限承载力与分别用不同经典地基承载力经验公式、圆形基础理论公式以及规范公式等计算得出的筒型基础竖向极限承载力进行比较,得出在不同条件下各个公式的适用性,为设计和施工计算提供参考.     

基于承载能力劣化的简支T梁桥寿命预测研究

为了更准确地预测混凝土简支T梁桥的剩余使用寿命,基于混凝土碳化、钢筋锈蚀模型,考虑了混凝土强度的经时变化、钢筋的时变锈蚀量、钢筋和混凝土的协同工作能力降低系数,研究了混凝土简支T梁桥的承载能力劣化规律,并根据某实际桥例建立有限元模型以承载力极限为准则分析该T梁桥剩余使用寿命与承载能力劣化的关系。研究表明:混凝土被碳化是钢筋发生锈蚀的前提,钢筋开始锈蚀的时间为混凝土保护层减掉碳化残量后的完全碳化时间;混凝土保护层开裂前钢筋锈蚀速度缓慢,混凝土强度衰减是承载力下降的主导因素,保护层开裂后钢筋锈蚀速度较快,加速了结构承载力的下降;当锈蚀量超过0.3mm后,钢筋锈蚀对承载力的影响逐渐减小;当结构承载力随着材料劣化而下降到承载力极限时,标志着结构使用寿命的终结。