空间梁格模型与平面单梁模型计算简支梁桥内力比较分析

以某装配式先张法预应力空心板简支梁桥为工程实例,采用MIDAS Civil软件分别建立空间梁格模型及平面单梁模型,对空心板简支梁桥的内力进行计算,将其计算结果进行对比分析。分析表明:对于正交型简支梁桥,在恒载+预应力+汽车荷载作用下,单梁模型比空间梁格模型跨中弯矩计算结果偏大11.9%;在恒载作用下,梁格模型刚度比单梁模型大7%。因此,单梁模型内力要比空间梁格模型偏大;但是从实际工程角度出发,是偏于安全的,适用于在高速公路、煤矿道路和林区道路等承受高荷载或结构安全等级高的新建桥梁设计。通过现场静荷载试验测试截面挠度、应变对比得出空间梁格模型内力计算方法较为精确,能够很好地反映横向分布关系和结构受力特性,适用于结构较复杂桥梁设计。     

基于剪力-柔性梁格法的分岔式变宽箱梁分析

结合工程实例,采用空间有限元软件Midas Civil对某分岔式变宽箱梁进行基于剪力-柔性梁格法的空间受力分析,并与单梁模型的计算结果进行了对比验证。分析表明:梁格模型中各纵梁受力与支座的横向布置位置密切相关;常规的单梁模型不能考虑由于恒载横向不均匀分布而产生的空间效应,对于某些宽箱梁,常用的偏载增大系数取值偏小;梁格模型可以较为真实的模拟荷载横向不均产生的空间效应,更好的指导结构设计。     

对比分析斜交桥梁空间计算模型

针对斜交桥梁工程计算,结合实例,在简单介绍几种桥梁常用空间计算模型的基础上,分别采用实体单元模型与空间梁格单元模型对斜交桥梁实施空间计算,提出各计算模型应用的要点,并通过对比分析,得出空间梁格单元模型能很好反映出斜交桥受力情况,但要注意剔除由预应力直接引发的边肋平面外弯矩的结论,旨在为类似斜交桥的工程计算工作提供可靠的依据和参考。     

梁格法在装配式小箱梁桥荷载试验中的应用

梁格法是一种能较好地模拟原结构的空间结构分析方法,它能得到主要控制断面的弯矩、挠度、应变数据,以满足梁桥荷载试验理论计算要求。以装配式小箱梁桥猫儿洞大桥为研究对象,利用Midas/civil分别建立梁格模型和单梁模型,通过对比分析试验结果判定梁格法在装配式小箱梁桥荷载试验中的可行性、实用性和准确性,对梁格理论的理解及其在装配式小箱梁桥荷载试验中的应用提供借鉴参考。     

半整体式桥台无伸缩缝桥静力分析

为了克服桥梁伸缩缝病害,考虑了桥梁上部结构、下部结构和基地土的共同作用,建立了半整体式桥台无伸缩缝桥的静力计算模型。以一座长100 m PC连续箱梁桥为例,对该桥在重力、车辆和季节性温度变化荷载作用下进行了弹性大变形分析,对相应的有伸缩缝桥和整体式桥台无伸缩缝桥分析结果进行了对比。结果表明:半整体式桥台无伸缩缝桥主梁的弯矩、剪力、挠度和下部结构的轴力与有伸缩缝桥接近,但主梁中出现了轴力,下部结构弯矩和剪力较有伸缩缝桥大,说明半整体式桥台无伸缩缝桥消除了伸缩缝的病害,结构整体刚度大,是一种有应用推广价值的桥型。     

小半径宽箱室弯桥结构受力分析

20世纪70年代计算机性能大幅度提高,同时计算机占据资源也急遽减小,利用计算机进行工程分析计算得到普及,建立完整的或精细的桥梁有限元模型已经变成可能,特别是斜弯桥的空间分析普遍采用有限元分析。弯桥本身受力复杂,同等跨径下由于弯扭耦合效应使弯桥受力较直桥更为不利。对某小半径匝道桥分别采用单梁建模、梁格建模分析,对两种不同建模方式的受力、变形等进行对比,此次计算分析结果可以为同类桥梁的计算提供参考。     

采用墙式整体桥台的无缝桥受力特征

建立了考虑桥台-土相互作用的墙式整体桥台无缝桥的空间有限元模型,采用实测数据验证了模型的准确性;分析了不同荷载工况下主梁与桥台的受力特征,研究了温度、台后填土密实度与桥梁跨径对桥梁受力特征的影响。研究结果表明:与同等跨径简支梁桥相比,墙式整体桥台无缝桥受力最不利主梁的跨中弯矩降低了20%~40%,跨中与梁端弯矩之和降低了约28%,说明主梁内力分布比较均匀,结构纵、横桥向整体性增强;桥台顶部存在较大的弯矩和剪力,桥台变形比较复杂;墙式整体桥台无缝桥的内力和变形受温度作用的影响较为明显,且梯度升温与整体降温在梁端产生正弯矩,梯度降温与整体升温在梁端产生负弯矩,因此,设计过程中对于不同的构件应选用合适的荷载工况;台后填土密实度由松散变化至密实时,整体升温或降温作用下主梁梁端和跨中弯矩变化幅度小于5%,桥台变形幅度小于9%,说明台后填土密实度对主梁弯矩和桥台变形的影响较小;当桥梁跨径由6m增加至13m时,桥台顶部弯矩增加了1.781倍,桥台内力随跨径的增大而快速增大,因此,在墙式整体桥台无缝桥梁的设计时,建议最大跨径不超过10m,以控制桥台在正常使用极限状态下的混凝土裂缝宽度。     

腹板倾斜角度对连续-刚构组合梁桥剪力滞效应的影响

基于空间有限元法,以湘府路湘江大桥为背景,利用有限元结构程序Midas Civil和Midas FEA分别建立了连续-刚构组合体系桥的全桥杆系模型和局部三维实体模型,通过改变连续-刚构桥斜腹板倾斜角度,分析了箱主梁在恒载工况下的关键截面剪力滞效应的变化规律。计算结果表明：在单箱三室宽箱梁中,腹板倾斜角度的变化对墩梁截面顶、底板剪力滞效应的影响大于跨中截面顶、底板剪力滞效应的影响。     

宽弯现浇箱梁折面梁格模型与单梁模型应力对比分析

为提高桥梁施工质量,实现精细化设计理念,采用MIDAS/Civil软件进行空间三维建模,并进行抗倾覆、抗裂验算,对比分析宽弯现浇箱梁的折面梁格模型与单梁模型在不同荷载组合作用下的应力.结果表明:折面梁格模型可准确反映箱梁的整体稳定性及各腹板的受力情况,在持久状况正常使用极限状态、持久状况和短暂状况下,构件的应力分析存在...     

单索面宽幅矮塔斜拉桥拉索作用下主梁剪力滞效应分析

矮塔斜拉桥主梁一般采用箱型截面形式,它不仅受轴向压力,还要承担相当部分的弯矩和剪力,所以其受力复杂,空间应力的不均匀现象十分严重.并且随着箱梁的宽度的增大剪力滞效应更加严重.文中以西江特大桥为研究背景,采用有限元理论,通过建立拉索锚固区梁段空间有限元模型,研究分析宽幅主梁在成桥阶段的受力特性和剪力滞效应,以及在索力纵向力作用下桥面正应力分布情况和传递角度.结果表明该桥的主梁受力合理,剪力滞效应不明显.索力的纵向分力在宽幅箱梁中的传递角度为39.3°,该桥的设置后浇带的施工方法满足主梁的受力特性要求.     

剪力-柔性梁格分析方法在桥梁工程中的应用

依靠MIDAS分析软件采用剪力-柔性梁格分析方法对一小半径曲线梁桥进行简单受力分析,并用ANSYS板壳模型对结果进行验证,说明了剪力-柔性梁格分析方法在等效梁格截面特性计算时的合理性及其在小半径曲线桥梁结构空间分析中的适用性.     

大跨自锚式斜拉-悬索协作体系桥地震响应及减震控制分析研究

基于结构非一致激励地震动方程,建立空间非线性有限元模型,探讨一致输入、行波输入下结构的地震响应.分别以主梁纵向位移、塔底内力为控制目标,研究粘滞阻尼器参数变化对结构减震效果的影响.计算结果表明:地震作用下塔底顺桥向弯矩达365.12MN.m,对自锚式斜拉-悬索协作体系桥的设计起控制作用;行波效应使得主梁跨中横向位移增大42%,横向弯矩减小14%;结构纵向位移及塔底内力在考虑行波效应后减小9%左右,安装参数合理的阻尼器使主梁纵向位移减小44%,主梁跨中弯矩和剪力减小41%,塔底纵向弯矩减小37%,达到减震效果.     

钢桁腹式混凝土组合箱梁桥的空间梁格模型

为更加合理地开展钢桁腹式混凝土组合箱梁桥的设计,通过对比已有分析模型的优缺点,提出了钢桁腹式混凝土组合箱梁桥的空间梁格模型。介绍了空间梁格模型的建模思路,并参考Itambly关于梁格建模的基本原则,提出了适用于空间梁格模型的建模方法。通过应用示例,展示了基本空间粱格和精细化空间粱格的建模方法,并与实体有限元模型进行对比。结果表明：对于结构整体分析,基本空间梁格就能满足要求;而对于横向分析,则需采用更为精细化的空间梁格模型。     

常规大跨斜拉桥常遇与极端静风荷载响应分析

为研究常规大跨斜拉桥的静风荷载响应,采用数值计算方法计算了一座典型大跨斜拉桥在常遇风速与极端风速下的静风荷载位移与内力响应。分析结果表明:1横桥向位移、竖桥向位移和扭转角位移均是在中跨跨中达到最大值,这说明中跨跨中是此类斜拉桥的静风位移敏感截面,在极端风速时要做好位移控制措施;2主梁各个方向的静风内力响应沿桥跨变化规律迥异,横向剪力、竖向剪力、扭矩值均是在跨中处达到最小值,塔梁处达到最大值,而侧向弯矩在中跨跨中与塔梁处同时达到最大值,但方向相反;3静风响应值与风速平方值具有一定的线性对应关系。研究分析结论可供相关桥梁设计、施工与运营阶段提供参考。     

剪力—柔性梁格法在大宽跨比斜弯连续箱梁桥分析中的应用

结合实例,对剪力-柔性梁格法在大宽跨比斜弯箱梁桥分析中的应用作一介绍,并通过与单梁模型的结果对比给出用单梁模型分析此类桥梁的若干意见。     

梁格法在变宽桥计算中的应用

互通变宽桥的构造处理和结构计算通常复杂繁琐,很长一段时间会困扰着广大的结构设计人员。通过对某匝道变宽桥的单梁模型、梁格法模型以及实体模型的对比,可以得出该桥梁格法模型的纵向刚度和横向刚度模拟能满足工程计算的整体精度要求,计算的结果可以作为设计依据,为今后同类型桥梁的构造处理和结构计算提供借鉴和参考。     

基于反应谱法的高墩连续刚构桥地震响应分析

以某(84+160+84)m连续刚构桥为背景,建立了考虑主梁—桥墩、主梁—桥墩—桩基与主梁—桥墩—桩基—土层3种有限元模型,对3种模型进行了自振频率与振型的比较分析,同时也对主梁—桥墩—桩基—土层模型进行了典型截面的内力与位移计算分析。研究结果表明:相同振型下,考虑主梁-桥墩有限元模型的自振频率比考虑主梁-桥墩-桩基-土层的自振频率大;横向地震加速度对连续刚构桥梁体弯矩影响较大,最大值达到7 960.4 k N·m,设计时应加以考虑;顺桥向地震加速度对梁体轴力影响较小,而横桥向地震加速度对轴力影响较大;横桥向地震加速度对梁体剪力影响程度大于顺桥向地震加速度的影响程度,最大剪力数值为288.8 k N;横桥向地震加速度对梁体横向位移为27.2 mm,对安全造成较大影响,需要特别引起重视;横桥向地震加速度对顺桥向位移仅为0.4 mm,影响较小。     

曲线钢桥单梁模型与板单元模型计算比较

主要介绍了空间计算曲线钢箱梁桥的两种建模方式:单梁模型、板单元模型,并对两种方法的计算结果进行了对比,可为类似曲线钢桥计算提供参考。     

基于通用有限元程序对T梁进行结构分析研究

在某已架设好的6片预应力40m简支T梁上运输68t重的箱梁,为计算主梁承载能力是否能满足要求、确保安全,基于SAP 2000对该结构空间梁格和空间板壳模型进行分析．同时详细介SAP 2000在桥梁结构分析中的具体应用,可为同类结构的分析提供参考。     

基于梁格法的变宽异型箱梁结构分析

基于梁格法建立线形复杂的异型箱梁结构的有限元模型,得到全桥纵向和横向的内力分布情况。根据梁格法的结果改进箱梁结构和预应力束配置,并建立单梁简化模型与梁格模型进行应力计算结果的对比。结果表明:相对于单梁模型,梁格模型能得到更加准确的计算结果,且体现异型箱梁弯扭耦合的受力特点,可用于指导变宽异型箱梁结构的设计。