梯度温度作用下装配式混凝土箱梁温度应力分析

装配式混凝土箱梁在温度作用下产生的结构次内力是造成其开裂的重要因素.为研究装配式混凝土箱梁在梯度温度作用下的温度应力分布,对4种不同国家设计规范梯度温度模式下装配式混凝土箱梁温度场进行分析.通过建立某五跨装配式混凝土箱梁实体单元模型,施加温度荷载,对不同温度场下连续装配式混凝土箱梁的应力与变形进行计算.结果表明,装配式...     

低温下沥青混凝土道路温度应力的新评价

基于热弹性力学，分别考虑变温过程对沥青混凝土劲度模量的影响和由终了温度确定沥青混凝土的劲度模量的2种情形，计算了降温作用下一维沥青混凝土杆的累积温度应力。通过对计算结果的对比分析得出，采用有限单元法计算沥青混凝土杆的累积温度应力时取子步温度值为-1℃产生的相对误差不超过3％。采用平面应变有限单元法，就子步温度取-1℃和由终了温度确定的沥青混凝土的劲度模量计算了道路结构体的累积温度应力，前者计算得到的累积温度应力明显小于后者，前者可以作为评判低温下沥青混凝土表面发生连续降温时是否开裂的依据。本文得出的一些结论可为分析降温对沥青混凝土道路的影响分析提供有益参考。     

不同实体单元对连续曲线箱梁空间应力分析的影响

采用3种不同的实体单元对结构受力复杂的连续曲线箱梁进行空间应力分析。以一些文献的研究成果为依据,并以厚壳曲面单元的计算结果作参考,对3种不同位移模式的三维实体单元数值模拟性能进行评价,为曲线梁的空间受力分析提供参考。     

单塔自锚式悬索桥异形桥塔设计

为了表现九乔路单塔4跨自锚式悬索桥的艺术造型,提升城市区域景观,桥塔采用双耳瓷瓶轮廓异形结构。先从建筑和结构2方面阐述了该桥塔的设计,然后采用Midas Civil及Fea软件分别建立桥塔空间梁单元和实体单元有限元模型,对恒载、汽车荷载、温度梯度作用下的桥塔结构设计进行计算,并对2个有限元模型的计算结果进行对比分析。计算结果表明:1)桥塔截面尺寸合理,受力满足规范要求; 2)梁单元模型和实体单元模型整体计算结果比较一致,但在塔底等交接位置的局部应力计算结果相差较大,2种模型需要相互校核。     

预应力混凝土路面结构模型与数值分析（一）

采用三维等参数单元分析预应力混凝土路面应力，提出了更符合预应力混凝土路面工作状况的板底摩阻力的迭代处理模型，建立了纵向预应力等效模型和沿预应力筋线的摩阻力的计算模型，确定了预应力路面温度应力的处理方法，引入了具有较高精度的应力计算方法。通过考题验证，该分析方法和程序不论是荷载应力、位移的计算，还是温度应力的计算，都得出了令人满意的结果。     

桁架拱桥K型钢管节点的有限元数值分析

通过采用壳体单元和实体单元两种数值模拟计算方法,考察分析了桁架拱桥中K型钢管节点在轴向荷载作用下的热点应力特征和应力集中系数.与文献[6]计算结果进行比较,验证了数值计算结果的正确性和实用性.     

全承载大型客车车身骨架梁单元与壳单元模型有限元计算对比

建立某款全承载大客车车身骨架梁单元、壳单元有限元模型并分析计算,对比模态、扭转静刚度和静强度分析结果并进行了试验验证。从反映整车性能的模态和扭转静刚度分析结果看,两种模型吻合较好,且与试验结果的相对误差小;从反映整车局部性能的静强度分析结果看,两种模型计算结果存在差异,壳单元模型计算结果与试验结果较吻合,梁单元模型计算得到的应力值普遍低于试验结果。     

基于板壳单元的箱梁桥空间应力分析

采用8节点40自由度实体退化板壳单元编制有限元软件,对预应力混凝土箱梁桥进行空间应力分析.以某(80+150+80)m预应力混凝土连续刚构桥为例,对采用板壳单元与采用杆系单元计算预应力混凝土箱梁桥空间应力的结果进行对比、分析,板壳单元程序分析结果表明截面最大主拉应力主要出现在箱梁顶、底板与腹板交界处以及底板横向跨中附近;建议活载正应力放大系数一般可以取1.15,部分位置可取1.2～1.6,活载剪应力放大系数一般可取1.5～1.8.     

石首长江公路大桥宽幅短线预制混凝土箱梁横向受力有限元计算模型分析

在短线法预制施工中,主梁往往伴随着多次体系转换。对于宽幅混凝土主梁,在多次的体系转换中混凝土梁段横向受力问题突出,对混凝土梁段施工过程中的受力与变形进行有限元计算分析是十分必要的。目前对于宽幅混凝土主梁横向受力分析多采用实体单元模拟计算,然而应用实体单元建模计算有着建模复杂、对计算机要求高等缺点,影响了计算效率。该文以石首长江公路大桥北边跨混凝土标准梁段预制施工的模拟计算为例,详细对比分析了梁单元与实体单元建模计算的优缺点。研究结果表明:用梁单元模拟宽幅箱梁的计算结果精确度略逊于实体单元,但已满足工程应用精度要求,用梁单元建模比实体单元建模更加简便、对计算机的要求要低,能大大提高计算效率。     

混凝土箱梁温度作用分析

从实际工程设计角度出发,建立实体模型分析了温度应力的分布规律,并将其纵向应力计算结果与相应杆系模型和初等梁理论结果进行了对比分析。同时对影响箱梁横向温度应力分布的一些因素进行了参数分析,在对不同参数计算结果进行对比分析的基础上,总结出了箱梁横向温度应力分布的规律,并提出了一些建议以供设计人员参考。     

基于实体单元的等截面宽箱梁有限元分析

目前,预应力混凝土箱梁宽跨比越来越大,依据平面杆系理论计算结果已较难体现结构空间效应。采用实体单元对3跨连续梁进行全桥精细化分析,着重考察箱梁墩顶顶板、边跨跨中底板及边支座附近应力状态,计算结果表明:梁单元和实体单元计算差异较大,实体单元模拟更接近宽箱梁实际应力状态。     

超宽钢箱梁横向应力与变形研究

以广东佛山平洲水道跨东平水道特大桥为背景,针对超宽幅钢箱梁运用空间有限元方法建立有限元板单元模型,对钢箱梁桥面板关键施工阶段及成桥后的横向应力与变形进行分析,揭示其横向应力与变形分布规律;与平面梁单元应力计算结果进行对比,分析超宽幅钢箱梁结构计算时采用平面梁单元与实体板单元的差异,建议采用空间有限元方法计算钢箱梁横向应力。     

圆环桥塔细部分析

圆环塔塔身与塔脚柑接处截面变化较大,为验证此处构造措施合理性及整体计算的准确性,采用了板单元建立了局部分析模型,井通过恒载作用下的杆系单元与板单元模型下的同一位置的正应力、范梅塞斯应力值的对比,分析钢箱截面的其应力分布规律,验证了杆系啦元整体模型分析结果的正确性与安全性。     

层合单元在分析钢筋混凝土梁中的应用

利用层合单元思想,对钢筋混凝土梁进行了建模分析,并将计算结果与手算和实体建模得出的结果进行了比较分析。结果表明,应用层合单元分析钢筋混凝土结构可以大大减少单元个数,计算结果准确,效率高。     

基于平面梁格模型的异形连续梁桥结构分析与验证

为探究平面梁格模型应用于异形连续梁桥结构的合理性,以合肥市郎溪路15联主线桥梁为工程背景,采用Midas/Civil和ANSYS有限元软件分别建立平面梁格模型与实体单元精细化模型。以实体单元精细化模型的计算结果为准则,考虑自重与二期恒载作用,将两种模型的挠度与应力计算结果进行对比,来探讨平面梁格模型的合理性。研究结果表明:仅考虑自重与二期恒载作用,平面梁格模型与实体单元模型的误差随着横桥向中腹板向边腹板过渡而逐渐增大;整体挠度由连续梁边跨跨中处边腹板的竖向挠度控制设计,截面上缘应力由桥梁中腹板控制设计,截面下缘应力由桥梁边腹板控制设计;平面梁格模型的挠度与应力计算结果偏于安全。     

预应力混凝土箱梁结构日照温差应力分析

预应力混凝土桥梁受太阳辐射,结构表面至一定厚度范围内将产生温度差,与此同时,梁体自身对其内部纤维形成约束,从而出现温度应力。运用ANSYS软件建立了连续刚构桥主梁实体单元模型,重点考虑温度梯度影响,通过对比分析不同形状梁截面对温度应力的反应,得出腹板与顶板间加腋对腹板因温度梯度引起的拉应力影响甚微。提出腹板温度应力对预应力混凝土桥梁结构的设计过程影响甚重,须加以考虑,可供同型桥梁设计参考。     

箱梁腹板倾角对主梁刚度和受力影响计算分析

针对铁路矮塔斜拉桥中采用的单箱双室箱梁,改变其腹板倾角,利用大型有限元分析程序MIDAS建立了三个空间梁单元计算模型;计算比较不同腹板倾角箱梁的活载挠度和应力以及体系温度作用下的应力,归纳出不同腹板倾角的箱梁在活载和体系温度作用下的主梁刚度和受力的影响。通过对以上两种荷载下计算结果的分析,得出108.48°倾角箱梁在刚度和受力方面相对较优,建议采用。     

正交异性钢桥面铺装有限元分析方法的比较

目前用于正交异性钢桥面铺装结构受力研究的有限元方法有5种:混合单元法、子模型法、预应力简化模型法、整体模型法、局部简化模型法。研究建立相同条件的5种有限元模型,应用单梁模型对混合单元模型的正确性进行了验证,并详细分析了施加横向和纵向预应力的大小对桥面铺装各向受力的影响。将各模型计算得到的应力应变结果与整体模型法计算得到的应力应变进行比较,最终得出混合单元法所得的应力应变最接近整体模型法所得结果。     

低货台半挂车右主纵梁有限元分析

采用ANSYS有限元分析软件，利用实体单元对9450型低货台半挂车右主纵梁进行载荷工况的强度，刚度分析，计算出整个车架的载荷和应力分布，并加以改进。     

基于模型修正的实体车-桥耦合分析系统建立及验证

为将梁格法车-桥耦合分析系统提升至同时考虑结构整体响应及局部应力分析的精细化实体车-桥耦合分析系统,首先,基于最小势能原理推导八节点六面体实体有限单元列式,采用等参插值确定单元的协调位移,引入Wilson非协调位移模式,消除一阶单元在弯曲变形分析中的剪切自锁,提高单元的分析精度和计算效率;采用静/动力分析算例对所构造非协调八节点六面体单元（ICH8）的准确性进行验证;其次,基于车轮与桥面接触实体单元间的位移协调和力的平衡关系,采用非线性分离迭代法建立实体车-桥耦合分析系统,编制自主研发的精细化分析模块;再次,融合Monte-Carlo灵敏度分析与遗传算法构建桥梁实体有限元模型修正方法,并借助现场静载测试结果对目标桥梁实体有限元模型进行修正;最后,联合修正的桥梁实体有限元模型与跑车工况测试结果验证所建立实体车-桥耦合分析系统的准确性。结果表明：由所建立的实体车-桥耦合分析系统得到的桥梁动力响应与实测响应吻合良好,从而验证了该分析系统的可靠性。借助所建立的实体车-桥耦合分析系统,不仅可实现时域内桥梁结构的整体内力分析,同时还可实现桥梁结构的局部应力分析,包括局部构件的应力分布和应力集中等,对当前车-桥耦合振动领域分析工具具有一定的改进和提升。