矮塔斜拉桥拉索区横隔梁空间应力分析

以山西省某座三跨矮塔斜拉桥为工程背景,利用Midas/FEA空间有限元分析软件建立索梁锚固区梁段实体模型,分析拉索区横隔梁空间应力分布状态。分析结果表明:在最不利荷载组合下,悬臂板处上横隔梁下部区域以及与其相连的边腹板局部范围存在较大拉应力,通过施加横隔梁横向钢束可有效降低拉应力值,以防止横隔梁底部及边腹板外侧出现开裂现象。     

钢管混凝土系杆拱桥中墩处拱脚应力分析

为准确掌握拱脚的应力分布,指导结构设计,通过大型空间有限元分析程序对某(88+88)m钢管混凝土系杆拱桥中墩处拱脚及与其相连接的系梁进行分析。分析结果表明,在最不利工况下,系梁靠近中支点实体混凝土的箱梁底板混凝土压应力较大;拱座顶部混凝土存在一定水平的顺桥向拉应力;在拱肋与拱脚的局部连接位置产生非常明显的应力集中现象;中墩处系梁实体混凝土内配置横向钢束后,该处混凝土横、竖桥向应力水平较低,仍以平面受力为主。     

水电站引水系统钢岔管在动态水压作用下的应力分析与测试

水电站引水系统的关键部位－钢岔管的设计与制作一般采用传统的分析方法和施工工艺，在对消除焊接应力的影响很难准确测定的情况下采用对钢岔管的裸露状态进行有限元分析计算，且往往只对小型模型作静水压力试验用以校核。为进一步搞清钢岔管在工作状实受力情况，１９９５年９月我们对江西东津水电站引水系统钢岔管进行了有限元应力分析，焊接应力分析，一号机组工作状态下钢岔管应力测试工作，测试验分析结果表明：现有设计存在较大     

大跨径拱桥异性截面拱肋拱顶局部段力学行为分析

为探究大跨径异性截面钢拱桥局部段受力行为,以某450 m主跨中承式异性拱为工程背景,使用有限元软件建立了梁-壳混合有限元模型,分析了拱顶局部段在恒载+活载和恒载+活载+风荷载2种工况下的力学特征.计算结果表明:2种工况下,拱肋顶部箱梁整体纵桥向应力及主要板件Von Mises应力均处于较低水平,除板件连接位置外,应力分...     

船舶结构强度直接计算分析中应力的选取

：在对船舶结构进行有限元直接计算分析和评估中，一般采用舱段板梁模型，不可避免地要面临应力的选取问题．对于弯曲板单元，有限元计算输出的应力包括上下表面的应力，是否选取上下表面的应力作为强度评估的依据，这与有限元网格和边界条件有关．在船舶结构有限元分析评估中一般采用中面应力作为工作应力，它是上下表面应力的平均，文中对在船舶结构有限元分析评估中采用中面应力作为工作应力的原理、方法做了分析与探讨．     

大跨钢-混凝土结合梁斜拉桥传力机理

为探讨大跨结合梁斜拉桥中钢主梁与混凝土板的传力机理,采用梁段模型试验与有限元数值分析相结合的方法,对观音岩长江大桥主梁的受力性能进行了研究.用有限元软件ANSYS建立标准梁段的空间有限元模型,对不同组合荷载作用下结合梁的应力分布进行了弹性分析;考虑材料的非线性特性和剪力钉荷载-滑移的非线性关系,对设计荷载组合下结合梁的力学行为进行了弹塑性分析.在此基础上,采用1:2的缩尺比例进行模型试验研究,测试了不同荷载组合下结合梁截面的应力.研究结果表明:在设计荷载组合作用下,混凝土板与钢主梁间的相对滑移较小,剪力钉能有效抗剪,保证结构整体受力性能的要求;结合梁截面应力基本满足平截面假定,钢主梁以抗弯为主,混凝土板承担较大截面压力.      

某钢锚箱式锚固结构弹塑性力学性能分析

为探究钢锚箱式锚固结构弹塑性力学行为,以某中承式吊杆拱系梁锚固区钢锚箱为工程背景,使用有限元软件建立了局部空间有限元模型,分析了弹性状态和极限状态下钢锚箱主要板件的受力规律.计算结果表明:弹性状态下,钢锚箱支撑板主要受力表现为面外受弯,最大正应力为-180 MPa,内外侧加劲板在锚下区域有轻微应力集中现象,承压板受力复...     

单索面部分斜拉桥拉索区横隔梁空间应力分析

以湖北省某座双塔三跨部分斜拉桥为工程背景,采用Midas/FEA空间有限元分析软件建立了索梁锚固区梁段实体模型,通过对竖向预应力的选型及横隔梁的钢束配置情况对比分析,得出拉索区横隔梁空间应力分布状态。分析结果表明,在最不利荷载组合下,横隔梁区域以及索梁锚固区箱室局部存在较大拉应力,通过施加横隔梁横向钢束,其拉应力值得到了有效降低,以防止横隔梁底部及索梁锚固区箱室出现开裂现象,同时竖向预应力采用无粘结预应力钢棒,较传统竖向预应力钢筋具有材料性能优异、施工工艺简单、施加预应力效果较好等优点。     

虚拟荷载法在钢-混凝土组合梁计算中的应用

研究了虚拟荷载法在钢-混凝土组合梁应力计算中的应用。推导了基于虚拟荷载法的简支组合梁温差应力计算式;结合有效弹性模量法,推导了基于虚拟荷载法的简支组合梁收缩应力计算式;以某一45 m跨径工字简支钢-混凝土组合梁为例,分别采用虚拟荷载法、ANSYS有限元法及TBJ 24—89《铁路结合梁设计规定》推荐的计算式计算组合梁的温差应力及收缩应力,并进行了对比分析。研究表明：对于组合梁温差应力计算结果,虚拟荷载法与ANSYS有限元法的误差为1.6%,说明虚拟荷载法能准确计算组合梁温差应力;与TBJ 24—89《铁路结合梁设计规定》计算式的计算结果相比,虚拟荷载法应力计算式对收缩应变的考虑更为充分。     

预应力钢束摩阻损失试验与有限元分析研究

为了解有效预应力下桥梁结构的受力状况以及应力分布,对某连续梁桥的长弯预应力筋布置测点,实测了多根预应力筋的摩阻损失值,确定了其摩擦损失参数μ、k值。将测点处混凝土应力实测值与ansys模型在理论摩阻下的计算值对比分析,结果表明,实际摩阻损失率比理论摩阻损失率大11.96%;除个别截面受支承处的局部效应影响外,梁体其他截面受力较为平顺,应力的量值也不大。     

哈大高速铁路钢箱叠合拱桥拱脚局部应力分析

对我国高速铁路上的第一座大跨钢箱叠合拱桥哈大高速铁路138 m新开河桥进行了拱脚结构局部应力分析.根据圣维南原理,运用ANSYS有限元计算软件,利用壳单元和梁单元建立了精细的系梁-拱肋-吊杆-横梁的空间计算模型,根据结构的实际情况模拟边界及荷载,对桥梁结构在恒载及客运专线活载作用下拱脚位置的应力分布情况进行了分析.计算结果表明：新开河桥拱脚的支座顶板部位和钢箱系梁变截面位置的应力较大,虽然未出现超过材料屈服应力的现象,但是为了保证桥梁使用的安全,在设计和施工中应加以重视.     

变曲率竖曲线顶推施工钢箱梁局部受力分析

现今大跨径桥梁的钢箱主梁无应力线形一般为单一半径竖曲线,杭州江东大桥的钢箱梁无应力线形为连续变曲率竖曲线,变曲率特征不仅使得顶推竖曲线的顶推半径变化,也使得滑道处钢箱梁的转角位移变化十分明显。进而对顶推滑道的构造提出了新的要求:滑道顶面线形需能自动适应梁体线形的变化。滑道处钢箱梁的局部受力的安全,关系着顶推施工的成败。运用大型通用有限元软件ANSYS对滑道处钢箱梁局部进行三维有限元分析,对比7种典型工况下钢箱梁各个构件的应力分布情况,指出临时墩支反力和滑道处钢箱梁转角位移是影响钢箱梁局部受力的关键因素。     

桃花峪黄河大桥钢箱梁顶推施工钢导梁设计

介绍了武西高速公路桃花峪黄河大桥顶推施工钢导梁的设计。经比选采用工字型变截面实腹式钢板梁及钢管桁架联接系连接的结构形式。通过建立 Midas 模型进行钢导梁截面设计,导梁分段间采用栓焊结合方式连接,为便于钢导梁前端上墩,将导梁前端设置成象鼻形。     

大跨径钢箱梁斜拉桥静载试验研究

以象山港大桥斜拉桥为背景,通过实桥荷载试验分析,研究斜拉桥在静力荷载作用下结构的应力水平和变形。研究表明,在相当于设计汽车荷载水平的试验荷载作用下,大桥结构处于线弹性工作状态,变形增量与荷载增量呈线性关系;结构总体变形、应力、索力的理论值与实测结果较为接近;钢箱梁应力水平较低,受剪力滞效应、横坡及车轮局部效应等影响,钢箱梁顶、底板应力沿横截面呈纵向不均匀分布,尤其顶板U肋出现集中现象,这在桥梁健康监测中值得关注。     

部分预应力混凝土梁设计中几个问题的试验与分析

本文根据两组翼缘宽比梁高为1的工字形和T形截面部分预应力混凝土梁的试验结果,分析了非预应力钢筋采用Ⅲ级钢筋的可能性;非预应力钢筋中应力变化特点;翼缘剪力滞后影响;不同截面形式对名义拉应力的影响;裂缝计算等问题。并提出有关建议。     

大跨度跨线钢管混凝土拱桥整体顶推施工控制研究

以石环公路钢管混凝土拱桥施工过程为背景,对大跨度钢管混凝土拱桥整体顶推施工进行了仿真分析,并对主梁、临时支墩及导梁在顶推过程中的受力和变形进行了详细计算,指出了各结构危险工况和主梁不利截面范围,为该桥的顶推施工实施提供了科学依据,可为同类型钢管混凝土拱桥的顶推施工提供参考。     

杭州江东大桥钢箱梁的日照温度梯度及顶推过程中末段梁的变形

结合杭州江东大桥施工监控,根据实测资料,研究了钢箱梁温度场变化规律,给出了钢箱梁顶、底板温度梯度计算公式,分析了顶推过程中温度变化对末段梁标高或者转角的影响.结果表明,中国现行公路桥涵设计通用规范给出的钢梁截面的温度梯度模式,并不适应于无桥面铺装的情况.而且,中国现行的公路桥涵设计规范的温度梯度曲线是参照美国AASHTO规范而得,因日照、气候和气象等条件的不同,该曲线不完全切合中国的实际,需要适度修正.     

Research on magnetomechanical coupling effect of Q235 steel member specimens

In this study, magnetomechanical coupling tests were performed on Q235 solid round steel model specimens in NIM-200HF magnetomechanical coupling equipment. Hysteresis loops were obtained in different magnetic fields and stresses. Magnetization curves were also achieved at different stresses. Influence of the applied stresses on the hysteresis loops was investigated. The stress sensitive region and linear stress sensitive region of magnetic induction were determined for the model specimen according to the experimental data. The dependence relation of magnetic induction versus applied stresses was established, and the optimum magnetic field was determined in the stress sensitive range of magnetic induction, which builds a basis for nondestructive testing (NDT) of stress with the total magnetic flux for steel structure. Based on modified Jiles-Atherton??s model of magnetic hysteresis, the hysteresis loop for Q235 steel 4-mm diameter model specimen was numerically simulated, which was well consistent with the experimental results.     

履带板加热器消除焊接残余应力的试验研究

测试了履带板加热过程中温度沿钢板厚度方向的分布，并用小孔释放法测试了补焊试板在焊态、经履带板加热以及炉内加热后残余应力的分布．结果表明，履带板加热时所需加热时间较长，但温度沿试板厚度方向梯度小，截面温度分布均匀；履带板加热器消除焊接残余应力效果与炉内加热相当．     

变曲率竖曲线顶推施工钢箱梁局部受力分析

现今大跨径桥梁的钢箱主梁无应力线形一般为单一半径竖曲线,杭州江东大桥的钢箱梁无应力线形为连续变曲率竖曲线,变曲率特征不仅使得顶推竖曲线的顶推半径变化,也使得滑道处钢箱梁的转角位移变化十分明显。进而对顶推滑道的构造提出了新的要求:滑道顶面线形需能自动适应梁体线形的变化。滑道处钢箱梁的局部受力的安全,关系着顶推施工的成败。运用大型通用有限元软件ANSYS对滑道处钢箱梁局部进行三维有限元分析,对比7种典型工况下钢箱梁各个构件的应力分布情况,指出临时墩支反力和滑道处钢箱梁转角位移是影响钢箱梁局部受力的关键因素。